Начать статью про постоянную Планка и её физический смысл хотелось бы красивой цитатой:
Трудности возникали там, где их меньше всего ожидали
Двенадцать стульев (с)
В общем-то, примерно так всё и получалось. Классическая физика времен Ньютона имела одну хорошую отличительную черту. Всё, что мы читали на страницах научных трудов, можно было пощупать руками и легко себе представить. Но кода физика начала двигаться к тому, что мы сегодня называем современной физической картиной мира, появилась масса вопросов. Вышло, что законы классической физики при переходе через некоторую границу размера, переставали работать.
В итоге просто осмысление полученного в эксперименте результата требовало массы времени. Ведь никто попросту не ожидал такого сюрприза на ранних стадиях изучения! Но в итоге пришлось просто принять за данность, что стандартная физика при переходе на некоторый уровень, работает иначе или вообще не работает. Это сразу же позволило сделать "физическими" такие факты, что энергия электрона не кончается и он не падает на ядро атома или что существует на практике некоторый почти эзотерический эффект наблюдателя.
Вот только где пролегает граница, после которой стандартная и привычная нам Ньютоновская физика ломается?
Эта граница и обозначается постоянной Планка. Переход границы означает, что включается ещё одна базовая фишка квантовой физики - неопределённость Гейзенберга.
Размерный фактор или Планковскую длину часто путают с постоянной Планка. Обратите внимание, что есть Планковские единицы (о них мы поговорим в отдельной статье, так что подпишитесь чтобы не пропустить), а есть постоянная Планка. Это не есть синонимы, хотя величины и связаны.
Планковская длина - это наименьшая длина, после которой как раз-таки и начинают работать квантовые законы. Всё что меньше будет обладать рядом сюрпризов и работать по квантовой физике. Это единица длины и если в случае линейки у нас мельчайшая единица - миллиметр, то в случае физики мельчайшая шкала на такой вымышленной линейке будет планковская длина.
Интересен тут факт, что все планковские единицы куда более объективны,нежели обычные сантиметры или метры. Если при выборе шкалы длины в сантиметрах сам сантиметр был взят с потолка, то Планковские единицы появились как результат вычислений, куда входят базовые константы физики - скорость света, гравитационная постоянная и сама постоянная Планка.
Постоянная Планка как раз и используется, чтобы найти остальные планковские единицы измерения. Сама же эта величина тоже появилась не случайно.
Она связывает количество энергии кванта и частоту. Ну а поскольку всё волновое, то логика неплохо ложится на все процессы.
Постоянная Планка ( или квант действия) - коэффициент, связывающий величину энергии кванта электромагнитного излучения с его частотой, так же как и вообще величину кванта энергии любой линейной колебательной физической системы с её частотой.
Вспомним тут, что любой процесс излучения происходит квантами. "Разогретый" атом излучает энергию не сплошным спектром, а порциями. Порции и называются квантами. Ну а благодаря такому прекрасному способу объяснения появляется и логика в существовании модели атома, да, впрочем и в других вещах. Кстати, Планк и заинтересовался этим вопросом, анализируя специфику теплового излучения.
Сама постоянная Планка имеет значение 6,626 070 15⋅10−34 Дж·с. Сегодня её пытаются максимально точно измерить. Но сам Планк вывел этот коэффициент эмпирически и долгое время считал, что вся эта эпопея не более, чем просто удобный и успешный математический трюк, позволивший увязать бананы и яблоки в одной коробке. Но современные экспериментальные данные показывают, что ученый с очень высокой точностью попал в цель, просто дописав нужный коэффициент в предполагаемое уравнение, описывающее тепловое излучение.
Пожалуйста, подпишитесь, лайкните материал и обязательно возвращайтесь за новым контентом на проект! Возврат подписчика сейчас очень важен для канала, а новые материалы выходят у меня регулярно!
Не забывайте читать новые статьи на сайте проекта