
【医】 Planck's constant; quantum constant
量子常数(Quantum Constants)是量子力学体系中描述微观粒子行为的基础物理量集合,其核心成员包括普朗克常数(h)、约化普朗克常数(ħ)和精细结构常数(α)。以下是具体解析:
普朗克常数(Planck Constant)
定义:量子力学中能量量子化的基本单位,符号为h,计算公式为$E = h u$(能量=普朗克常数×频率)。2019年国际单位制(SI)将其固定为精确值$6.62607015 times 10^{-34}text{J·s}$,成为新国际单位体系的基础。该常数在光量子效应、原子能级计算中具有核心作用。
约化普朗克常数(Reduced Planck Constant)
符号ħ,定义为$ħ = h/(2pi)$,数值约为$1.054571817 times 10^{-34}text{J·s}$。其简化了薛定谔方程等量子力学公式的表达形式,例如动量算符$hat{p} = -iħ abla$。
精细结构常数(Fine-structure Constant)
符号α,表征电磁相互作用强度,计算公式为$alpha = frac{e}{4piepsilon_0ħc} approx 1/137$,其中e为电子电荷,c为光速。该无量纲常数决定了原子光谱精细结构的分裂程度。
相关权威定义可参考美国国家标准与技术研究院(NIST)发布的《基础物理常数数据库》及《物理学评论》期刊对量子常数的系统性论述。
“量子常数”这一表述可能存在概念上的混淆。以下分两部分解释相关术语:
量子数是描述原子核外电子运动状态的参数,共有四个类型:
量子力学中涉及的核心物理常数是普朗克常数(h),其值为: $$h = 6.62607015 times 10^{-34} , text{J·s}$$ 该常数是量子化现象的基础,例如光子能量公式: $$E = h u$$ 其中ν为频率。
注意:严格来说,“量子常数”并非标准术语,通常指代上述量子数体系或普朗克常数。需根据具体语境区分概念。
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