Planckの定数は6.63x 10 ^ -34Jsまたは4.14x 10 ^ -15 eVsと書くことができますか？しかし、どちらを選択するにはどうすればよいですか？質問への回答を見つけるために使用する必要がありますか？
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- それはあなたの単位によって異なります'他の量、および結果を表現したい単位に使用しています。力学の問題でm / sとkm / hのどちらを使用するかをどのように判断しますか？
回答
あなたの質問は、主にプランク定数についてではなく、物理学における単位の意味と使用法についてです。それはあなたがこの問題を解決するためにあなたの知的エネルギーに集中するべき場所です。あなたはユニットに精通していると思うかもしれませんが、あなたの質問はあなたがもっと精通するように努めるべきであることを示唆していると思います。
最初にいくつかの非常に単純な単位の例に戻り、次にそれを実際に「理解」するまで、つまり完全に理解するまで、直感と本能が一致するまで徐々に一般化することをお勧めします。
簡単な例は、バナナを買うことです。議論のために、スーパーマーケットがバナナを5つのグループで販売するとします。バナナの束ごとに5つのバナナがあるように配置されています。次に、バナナまたは房のいずれかで果物のアイテム数を測定できます。
1本のバナナ= 0.2本の房
12本のバナナ= 2.4本の房
2本の房= 10本のバナナ
など。
プランク定数についてのあなたの質問は、誰かがあなたに果物の箱を与え、箱の中身を含む計算を求めているようなものです。あなたは「計算と報告を行うときにバナナまたは房を使用すべきか」と尋ねています。結果は？」答えは、どちらか便利な方を使用することです。
しかし、エネルギーは果物よりも馴染みが薄いので、電子の例に取り組むためにもう少し書きます-ボルト。
メートル、マイル、インチ、ミリメートルなどで測定できる距離や、秒、時間、ナノ秒などで測定できる時間など、他のよく知られた例の次に進むかもしれません。Iこれはすべてかなりよく知られていると確信しています。これらから速度の単位を構築できます—おなじみのメートル/秒とマイル/時だけでなく、インチ/年などの他のすべての組み合わせも構築できます。重要なのは、変換係数は整数の単純な比率ではなく実数であることが多いのですが、これには基本的に、バナナと房の元の例と同じ考えが含まれます。
ここで、電子ボルトについて説明します。まず、電子ボルトがエネルギーの単位であることを明確にする必要があります。それは電荷でも電圧でも時間でもバナナでもありませんがエネルギーです。次に、定義（以下の最初の行）を使用して、それを使用して作業を開始できます。
$$ \ begin {array} {rcl} 1 \ mbox {電子ボルト} & = & 1.60218 \ times 10 ^ {-19} \ mbox {joules} \\ 12 \ mbox {electronic -ボルト} & = & 12 \ times 1.60218 \ times 10 ^ {-19} \ mbox {joules} \\ & = & 1.92261 \ times 10 ^ {-18} \ mbox {joules} \\ 1 \ mbox {joule} & = & 6.24151 \ times 10 ^ {18} \ mbox {electron-volts} \\など\ end {array} $$
最後に、間違いを犯す可能性を最小限に抑えるために、いくつかアドバイスを提供します。
- SI単位はよく知られているため、計算中にすべてをSI単位に入れて、最後に好きな他の単位に変換すると便利なことがよくあります。
- ただし、これが常に最善のポリシーであるとは限りません。多くの例を計算することで、他の単位の使用がより便利になるときを私たちはそれぞれ発見すると思います。
- 方程式の因子のグループが無次元の全体的な結果を与えるときはいつでも、あなたは計算することができますそのグループは、都合のよい単位を使用して独自に使用します。
回答
疑わしい場合は、常に
SI単位（または SI派生単位）。次に、式に値を代入して、SI単位（または物理量に対応するSI派生単位）で正しい結果を取得できます。
プランク定数のSI単位はJsです。
もう1つの形式（eVを含む）は便宜上存在し、単位を追跡する場合に使用できます。例えば。エネルギー周波数の関係
$ E = h \ nu $
は、 $ E $ は、 $ J $ ではなく、 $ eV $ の単位で表されます（ SI単位）。単位eVが存在するのは、光子を操作する場合、eVの光子エネルギーの数値が $ 1 $ のオーダーの数値であり、操作がより便利だからです。