普朗克常数(Planck constant)是 描述量子大小的物理常数,记为 $h$,其数值为 $6.62606896(33) \times 10^{-34}$ 焦耳·秒(J·s)。普朗克常数在量子力学中占有极其重要的地位,它出现在多个量子物理的公式中,例如描述黑体辐射强度的普朗克公式:
$$E_\lambda = \frac{2\pi h c^2}{\lambda^5} \frac{1}{e^{\frac{hc}{\lambda kT}} - 1}$$
其中,$E_\lambda$ 是从波长 $\lambda$ 到 $\lambda + d\lambda$ 范围内所辐射的能量,$T$ 是黑体的绝对温度,$c$ 是光速,$k$ 是玻尔兹曼常数。
普朗克还提出了能量量子的概念,即能量不是连续的,而是以一份份的形式存在,每一份能量等于 $h\nu$,其中 $\nu$ 是辐射电磁波的频率。
普朗克常数不仅在量子力学中有着广泛应用,而且在不确定性原理中也有重要地位,它关联了粒子位置和速度的不确定性乘积与粒子质量的不确定性。
总结起来,普朗克常数的公式和概念是量子力学的基石之一,对于理解和描述微观粒子的行为至关重要。