
【醫】 Planck's constant; quantum constant
量子常數(Quantum Constants)是量子力學體系中描述微觀粒子行為的基礎物理量集合,其核心成員包括普朗克常數(h)、約化普朗克常數(ħ)和精細結構常數(α)。以下是具體解析:
普朗克常數(Planck Constant)
定義:量子力學中能量量子化的基本單位,符號為h,計算公式為$E = h u$(能量=普朗克常數×頻率)。2019年國際單位制(SI)将其固定為精确值$6.62607015 times 10^{-34}text{J·s}$,成為新國際單位體系的基礎。該常數在光量子效應、原子能級計算中具有核心作用。
約化普朗克常數(Reduced Planck Constant)
符號ħ,定義為$ħ = h/(2pi)$,數值約為$1.054571817 times 10^{-34}text{J·s}$。其簡化了薛定谔方程等量子力學公式的表達形式,例如動量算符$hat{p} = -iħ abla$。
精細結構常數(Fine-structure Constant)
符號α,表征電磁相互作用強度,計算公式為$alpha = frac{e}{4piepsilon_0ħc} approx 1/137$,其中e為電子電荷,c為光速。該無量綱常數決定了原子光譜精細結構的分裂程度。
相關權威定義可參考美國國家标準與技術研究院(NIST)發布的《基礎物理常數數據庫》及《物理學評論》期刊對量子常數的系統性論述。
“量子常數”這一表述可能存在概念上的混淆。以下分兩部分解釋相關術語:
量子數是描述原子核外電子運動狀态的參數,共有四個類型:
量子力學中涉及的核心物理常數是普朗克常數(h),其值為: $$h = 6.62607015 times 10^{-34} , text{J·s}$$ 該常數是量子化現象的基礎,例如光子能量公式: $$E = h u$$ 其中ν為頻率。
注意:嚴格來說,“量子常數”并非标準術語,通常指代上述量子數體系或普朗克常數。需根據具體語境區分概念。
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