Plancks Konstante kann als 6,63 x 10 ^ -34 Js oder 4,14 x 10 ^ -15 eVs geschrieben werden, aber wie wähle ich welche aus? Ich sollte verwenden, um eine Antwort auf eine Frage herauszufinden?
Kommentare
- Nun, das hängt nur von den Einheiten ab, die Sie ' verwenden Sie für Ihre anderen Mengen und die Einheiten, in denen Sie Ihr Ergebnis ausdrücken möchten. Woher wissen Sie, ob Sie m / s oder km / h bei einem mechanischen Problem verwenden sollen?
Antwort
Bei Ihrer Frage geht es nicht primär um Plancks Konstante, sondern um die Bedeutung und Verwendung von Einheiten in der Physik. Hier sollten Sie Ihre intellektuelle Energie konzentrieren, um diese Frage zu lösen. Sie denken vielleicht, dass Sie mit Einheiten vertraut sind, aber ich denke, Ihre Frage legt nahe, dass Sie versuchen sollten, noch vertrauter zu werden.
Ich würde empfehlen, dass Sie zuerst zu einigen sehr einfachen Beispielen von Einheiten zurückkehren und dann schrittweise verallgemeinern, bis Sie es wirklich „verstanden“ haben, wo ich es vollständig verstanden habe, bis zu dem Punkt, an dem Ihre Intuition und Ihr Instinkt übereinstimmen mit Ihrer Argumentationsfähigkeit.
Ein einfaches Beispiel wäre also der Kauf von Bananen. Nehmen wir zum Zwecke der Argumentation an, dass der Supermarkt Bananen in 5er-Gruppen verkauft. Es ist vorgesehen, dass jeder Bananenstrauß 5 Bananen enthält. Dann können wir die Anzahl der Obststücke entweder in Bananen oder in Trauben messen.
1 Banane = 0,2 Trauben
12 Bananen = 2,4 Trauben
2 Trauben = 10 Bananen
usw.
Ihre Frage zu Plancks Konstante ist wie jemand, der Ihnen eine Schachtel Obst gibt und nach Berechnungen fragt, die den Inhalt der Schachtel betreffen, und Sie fragen, ob ich bei Berechnungen und Berichten Bananen oder Trauben verwenden soll Ergebnisse? „Die Antwort ist, dass Sie das verwenden, was bequemer ist.
Da Energie jedoch weniger vertraut ist als Obst, werde ich etwas mehr schreiben, um dem Beispiel der Elektronen- zu entsprechen. Volt.
Wir könnten neben anderen bekannten Beispielen wie der Entfernung, die in Metern, Meilen, Zoll, Millimetern usw. gemessen werden kann, und der Zeit, die in Sekunden, Stunden, Nanosekunden usw. gemessen werden kann, gehen. I. Ich bin mir sicher, dass dies alles einigermaßen vertraut ist. Daraus kann man Geschwindigkeitseinheiten konstruieren – nicht nur die bekannten Meter pro Sekunde und Meilen pro Stunde, sondern auch alle anderen Kombinationen wie Zoll pro Jahr und ähnliches. Der Punkt ist, dass, obwohl die Umrechnungsfaktoren oft eher reelle Zahlen als einfache Verhältnisse von ganzen Zahlen sind, all dies im Grunde die gleiche Idee beinhaltet wie mein ursprüngliches Beispiel für Bananen und Trauben.
Nun kommen wir zu Elektronenvolt. Als erstes muss klar sein, dass das Elektronenvolt eine Energieeinheit ist. Es ist keine Ladung oder Spannung oder Zeit oder Banane, sondern eine Energie. Dann kann man mit der Definition (die erste Zeile unten) beginnen, damit zu arbeiten:
$$ \ begin {array} {rcl} 1 \ mbox { Elektronenvolt} & = & 1.60218 \ times 10 ^ {- 19} \ mbox {joules} \\ 12 \ mbox {elektron -volt} & = & 12 \ mal 1,60218 \ mal 10 ^ {- 19} \ mbox {joules} \\ & = & 1.92261 \ times 10 ^ {- 18} \ mbox {joules} \\ 1 \ mbox {joule} & = & 6.24151 \ times 10 ^ {18} \ mbox {Elektronenvolt} \\ usw. \ end {array} $$
Abschließend werde ich einige Ratschläge geben, um die Wahrscheinlichkeit von Fehlern zu minimieren.
- Da SI-Einheiten bekannt sind, ist es oft hilfreich, während einer Berechnung einfach alles in SI-Einheiten einzugeben und am Ende in beliebige andere Einheiten umzuwandeln.
- Immer wenn eine Gruppe von Faktoren in einer Gleichung ein Gesamtergebnis liefert, das dimensionslos ist, können Sie berechnen Diese Gruppe allein verwendet die Einheiten, die Sie für zweckmäßig halten.
ies ist jedoch nicht immer die beste Politik. Ich denke, wir alle entdecken durch Berechnung vieler Beispiele, wann die Verwendung einiger anderer Einheiten bequemer wird.
Antwort
Verwenden Sie im Zweifelsfall immer SI-Einheiten (oder SI-abgeleitete Einheiten ). Dann kann man die Werte in die Formel einfügen und erhält das richtige Ergebnis in SI-Einheiten (oder der SI-abgeleiteten Einheit, die der physikalischen Größe entspricht).
Die SI-Einheiten für die Planck-Konstante sind Js.
Die andere Form (mit eVs) dient der Vereinfachung und kann verwendet werden, wenn man die Einheiten verfolgt. Z.B. Die Energiefrequenzbeziehung
$ E = h \ nu $
ergibt dann $ E $ in Einheiten von $ eV $ anstelle von $ J $ (the SI-Einheit).Die Einheit eV existiert, weil bei der Arbeit mit optischen Photonen die numerischen Werte für die Photonenenergie in eV Zahlen in der Reihenfolge $ 1 $ sind, mit denen bequemer gearbeitet werden kann.