Стала Планка – це фундаментальна фізична величина, яка відображає квантову природу Всесвіту.
Вона має розмірність енергії, помноженої на час.
Значення сталої Планка у Системі Міжнародних Одиниць (СІ)
Числове значення і в Міжнародній системі одиниць SI її визначено в резолюції Генеральної конференції мір і ваг:
6.62607015×10−34 Дж·с (джоулі-секунд), або у відповідних одиницях 4.135667696×10−15 еВ·с (електронвольт-секунда).
Зведена стала Планка
Частіше використовується зведена стала Планка. Позначається як ℏ, є модифікованою версією сталої Планка, що використовується у квантовій механіці.
.
Зведена стала зручніша для використання у формулах квантової механіки.
Фізична суть
Стала Планка була запроваджена як коефіцієнт пропорційності між енергією кванта та частотою електромагнітної хвилі:
Е = hν = ħω.
де E — енергія, ν — лінійна, а ω — циклічна частота.
Це співвідношення справедливе для будь-якого тіла в квантовій механіці — будь-яка квантова система описується хвилею, частота якої визначається енергією системи.
Аналогічно, імпульс пропорційний хвильовому вектору із тим же коефіцієнтом пропорційності:
,
де — імпульс, — його модуль, k — хвильовий вектор, λ — довжина хвилі.
Оператор імпульсу в квантовій механіці визначається як , і через нього стала Планка входить в оператор енергії — гамільтоніан.
Стала Планка має розмірність дії, тобто ту ж розмірність, що й момент імпульсу, тому вона є природною одиницею вимірювання моменту імпульсу в квантовій механіці. Завдяки квантуванню проєкція орбітального моменту на вибрану вісь може приймати тільки цілі значення сталих Планка, а проєкція спіну — цілі або напівцілі.
Стала Планка, є фундаментальною константою в фізиці, яка визначає деякі важливі властивості квантових явищ. Вона була названа на честь вченого Макса Планка, який вніс важливий внесок у розуміння квантової механіки та термодинаміки.
Пам’ятний знак Максові Планку на честь відкриття ним сталої Планка, на фасаді Гумбольдтівського університету, Берлін.