Plancki konstant

Plancki konstant (tähis ${\displaystyle h}$) on füüsikaline konstant kvantmehaanikas, mis iseloomustab kvantide suurust. Konstant on nime saanud Max Plancki järgi, kes oli üks kvantfüüsika loojatest. Ta avastas selle füüsikalise suuruse 1900 aastal, kui uuris musta keha kiirgust.

A. Einsteini fotoelektrilise efekti uurimine 1905 a kinnitas Plancki konstandi reaalset olemasolu. See avaldub kui võrdetegur footoni (ehk valguskvandi) energia ja sellele vastava elektromagnetlaine sageduse vahel:

${\displaystyle E=hf,\,}$

kus ${\displaystyle E}$ tähistab footoni energiat, ${\displaystyle h}$ Plancki konstanti ja ${\displaystyle f}$ valguskvandi sagedust. Louis de Broglie laiendas selle käsitluse kõikidele osakestele.

Kvantmehaanika arvutustes ilmub Plancki konstant väga tihti läbijagatuna 2π-ga, mistõttu on tähistuse lühendamiseks kasutusele võetud Plancki nurkkonstant ehk taandatud Plancki konstant:

${\displaystyle \hbar ={\frac {h}{2\pi }}.}$

Plancki konstandi dimensioon on energia korrutatud ajaga, mis on ühtlasi mõju dimensiooniks. SI-ühikutes väljendatakse Plancki konstanti džaulsekundites (J·s). Plancki konstandi dimensiooni võib kirjeldada ka kujul impulss korda kaugus (N·m·s), mis on ühtlasi impulsimomendi dimensiooniks.

Plancki konstandi väärtus on: ^[1]

${\displaystyle h=6,626\ 070\ 15\times 10^{-34}\ {\mbox{J s}}=4,135\ 667\ 696...\times 10^{-15}\ {\mbox{eV s}}.}$

Taandatud Planck konstandi väärtus on:

${\displaystyle \hbar ={{h} \over {2\pi }}=1,054\ 571\ 817...\times 10^{-34}\ {\mbox{J s}}=6,582\ 119\ 569...\times 10^{-16}\ {\mbox{eV s}}.}$

Plancki konstant on üks neist füüsikakonstantidest, mida kasutatake SI põhiühikute määratlemisel, seepärast on konstant džaulsekundites antud täpse väärtusena. Vastavalt saab väärtuse elektronvolt-sekundites ja samuti taandatud Plancki konstandi väärtused välja arvutada kuitahes suure komakohtade arvuga.

Enne SI põhisuuruste definitsioonide muutmist alates 20. maist 2019 määrati Plancki konstant eksperimentaalselt, mistõttu tuli selle väärtus anda koos mõõtemääramatusega: 6,626 070 040(81) · 10⁻³⁴ J⋅s.

• Plancki ühikud