Relacja Plancka-Einsteina - Planck–Einstein relation
Planck relacja (dalej Plancka energia częstotliwości stosunku The relacja Planck , równanie Plancka i wzór Plancka , choć ta ostatnia może również odnosić się do Prawo Plancka ) jest podstawowym równaniem w mechanice kwantowej , która stwierdza, że energia fotonu , E , znana jako energia fotonu , jest proporcjonalna do jego częstotliwości , ν :
Współczynnikiem proporcjonalności , h , jest znany jako stałą Plancka . Kilka równoważne formy a istniejący Związek, w tym pod względem częstotliwości kątowej , omów :
gdzie . Zależność ta wyjaśnia skwantowaną naturę światła i odgrywa kluczową rolę w zrozumieniu zjawisk, takich jak efekt fotoelektryczny i promieniowanie ciała doskonale czarnego (gdzie pokrewny postulat Plancka można wykorzystać do wyprowadzenia prawa Plancka ).
Formy widmowe
Światło można scharakteryzować za pomocą kilku wielkości widmowych , takich jak częstotliwość ν , długość fali λ , liczba falowa i ich odpowiedniki kątowe ( częstotliwość kątowa ω , kątowa długość fali y i kątowa liczba falowa k ). Ilości te są powiązane poprzez
więc relacja Plancka może przybierać następujące „standardowe” formy
a także następujące formy „kątowe”,
Standardowe formularze wykorzystują stałą Plancka h . Formy kątowe wykorzystują zredukowaną stałą Plancka ħ = h/2π. Tutaj c jest prędkością światła .
relacja de Broglie
Relacja de Brogliego, znana również jako relacja pędu do długości fali de Brogliego, uogólnia relację Plancka z falami materii . Louis de Broglie argumentował, że gdyby cząstki miały charakter falowy , to relacja E = hν również do nich odnosiłaby się i postulował, że cząstki miałyby długość fali równą λ =h/P. Połączenie postulatu de Brogliego z relacją Plancka-Einsteina prowadzi do:
- lub
Relacja de Brogliego jest często spotykana również w postaci wektorowej
gdzie p jest wektorem pędu, a k jest wektorem fali kątowej .
Warunek częstotliwości Bohra
Warunek częstotliwości Bohra stwierdza, że częstotliwość fotonu pochłoniętego lub wyemitowanego podczas przejścia elektronowego jest związana z różnicą energii ( Δ E ) między dwoma poziomami energii biorącymi udział w przejściu:
Jest to bezpośrednia konsekwencja relacji Plancka-Einsteina.
Bibliografia
Cytowana bibliografia
- Cohen-Tannoudji, C. , Diu, B., Laloe, F. (1973/1977). Mechanika kwantowa , przekład z francuskiego: SR Hemley, N. Ostrowsky, D. Ostrowsky, wydanie drugie, tom 1, Wiley, New York, ISBN 0471164321 .
- Francuski, AP , Taylor, EF (1978). Wprowadzenie do fizyki kwantowej , Van Nostrand Reinhold, Londyn, ISBN 0-442-30770-5 .
- Griffiths, DJ (1995). Wprowadzenie do mechaniki kwantowej , Prentice Hall, Upper Saddle River NJ, ISBN 0-13-124405-1 .
- Landé, A. (1951). Mechanika kwantowa , Sir Isaac Pitman & Sons, Londyn.
- Landsberg, PT (1978). Termodynamika i mechanika statystyczna , Oxford University Press, Oxford UK, ISBN 0-19-851142-6 .
- Mesjasz A. (1958/1961). Mechanika kwantowa , tom 1, przetłumaczony z francuskiego przez GM Temmera, North-Holland, Amsterdam.
- Schwinger, J. (2001). Mechanika kwantowa: symbolika pomiarów atomowych , pod redakcją B.-G. Englert , Springer, Berlin, ISBN 3-540-41408-8 .
- van der Waerden, BL (1967). Sources of Quantum Mechanics , zredagowany z historycznym wstępem BL van der Waerden, North-Holland Publishing, Amsterdam.
- Weinberg, S. (1995). The Quantum Theory of Fields , tom 1, Podstawy , Cambridge University Press, Cambridge UK, ISBN 978-0-521-55001-7 .
- Weinberg, S. (2013). Wykłady z mechaniki kwantowej , Cambridge University Press, Cambridge UK, ISBN 978-1-107-02872-2 .
- Flowers, P., Theopold, K., Langley, R. (nd). Chemia , rozdział 6, Struktura elektronowa i okresowe właściwości pierwiastków , OpenStax, https://opentextbc.ca/chemistry/chapter/6-2-the-bohr-model/ .