普朗克常数记为 h ,是一个物理常数,用以描述量子大小。在量子力学中占有重要的角色,马克斯·普朗克在1900年研究物体热辐射的规律时发现,只有假定电磁波的发射和吸收不是连续的,而是一份一份地进行的,计算的结果才能和试验结果是相符。这样的一份能量叫做能量子,每一份能量子等于hv,v为辐射电磁波的频率,h为一常量,叫为普朗克常数。
普朗克常数的值约为:h=6.6260693(11)×10^-34J·s
其中为能量单位为焦(J)。
若以电子伏特(eV)·秒(s)为能量单位则为
h=4.13566743(35)×10^-15eV·s
普朗克常数的物理单位为能量乘上时间,也可视为动量乘上位移量:
(牛顿(N)·米(m)·秒(s))为角动量单位
由于普朗克常数是动量乘上位移量,那是什么力在起作用呢!
下面是用牛顿运动定律推导公式过程:
1.a=△V/△t
2.a ∝ F/m
其他的公式,比如自由落体运动,S=1/2at^2,则a=2S/t^2
还有匀变速直线运动,S=v0t+1/2at^2,a=2(S-V0t)/t^2
还有匀速圆周运动的向心加速度a=(2π/T)^2×r
动能公式的推导:牛顿第二定律(物体的加速度和所受到的合外力成正比,加速度是物体速度增加的速度,用速度的改变量除以时间)现在假设有一个物体重m,用F的力将它往前推一段时间,使物体的速度达到v,这个过程中,由于外力一定,所以物体的速度均匀增加(就是相同时间内增加量相等),所以这个过程中物体的平均速度是v/2(从0开始均匀增加,所以平均速度是末速度的一半),运动的时间是v/(F/m)=mv/F。
所以运动的距离等于:(v/2)*(mv/F)=mv^2/(2F)
动能等于外力做的功,所以能等于mv^2/(2F)*F=mv^2/2(就是二分之一m乘以v的平方)
运用以上公式及原理推导光电公式:
假设原子受到辐射,一个电子在轨道运行,在极端的时间内,可以认为其是直线动动,让其速度下到0,出现逸出状态的能量为E=mv^2/2。
a ∝ F/m
S=(v/2)*(mv/F)=mv^2/(2F)
E=S*F=mv^2/(2F)*F=mv^2/2
E=(1/2)mv^2
FT=MV-MVO
V=λ*υ
hυ=(1/2)mv^2+I+W 设I+W=0
所以
hυ=(1/2)FTV=(1/2)FTλ*υ
H=(1/2)FTλ
F∝mM/r^2
如果这就是光电公式的推导过程吗, 太理想化了一点了!不过它表明有一个基本的力,它是宇宙的基本力。那这个基本力是什么,如果是万有引力F∝mM/r^2,说明能量产生力,同时产生不同波长的振动,也就是波长与粒子的质量相关,能量场中各种粒子,会感应生成不同波长,产生各种波长运动,各种波长的运动并存。
所以建立场粒量子力学模型:
1. 粒子间以波行碰撞传递能量。粒子处在不同的能量场中。
2. 能量源粒子对介质粒子产生碰撞,能量源粒子传递能量完成后,接受能量传递的介质(粒子云中的粒子)发生了波粒运动。
3. 在恒定的能量场与恒定的同种粒子云中,粒子云中粒子的产生特定相同数量波长谱线。
4. 能量场是连续但分级的,是从小到大的过程,各能量场的能量大小不同,有场压。
4. 如果在恒定能量场中,有一种并且只有一种稳定没有原子结构的粒子,双缝实验的结果是一条明线。
5. 能量以不同波长与频率传递。
6. 万有引力F∝mM/r^2公式普遍适用。
7. 能量在同一种粒子中以相同波长传递,在互相作用的粒子中以不同波长传递。
8. 能量有相同性质,但粒子运动的方式有很多种,以各种形式表达,但能量守恒。
9. 能量场是能量与粒子的纽带。
10. 能量场是连续但分级的,是从小到大的过程,各能量场的能量大小不同,有场压。
11. 不同的粒子对应不同的能量场,同时对应不同的运动方式,如直线运动或波行。能量场分为中性能量场与极性能量场,中性能量场子为原子级运动,极性能量场为电子级运动。还有其它能量场形式没有认识。
12. 所有粒子都波粒性,。但波粒性不是能量的性质。大到原子,小到电子等都有波粒性,在不同能量场中激发出不同运动方式,运动表现形式取决于能量场的强度与粒子的属性,能量场的强度与粒子的属性决定波长谱线的波长与数量。
13. 在一个封闭的体系内能量守恒。体系在能量辐射的情况下,所能激发的粒子发生了变化,所以波长的谱线的波长随能量场级的变化而且变化,但谱线的数量不变。