De constante van Planck kan worden geschreven als 6,63 x 10 ^ -34 Js of 4,14 x 10 ^ -15 eVs, toch? Maar hoe kies ik welke Ik zou het moeten gebruiken om een antwoord op een vraag te vinden?
Reacties
- nou dat hangt gewoon af van de eenheden die je ' hergebruiken voor uw andere grootheden, en de eenheden waarin u uw resultaat wilt uitdrukken .. Hoe weet u of u m / s of km / h moet gebruiken bij een mechanisch probleem?
Antwoord
Je vraag gaat niet primair over de constante van Planck, maar over de betekenis en het gebruik van eenheden in de natuurkunde. Dat is waar je je intellectuele energie op moet richten om deze vraag op te lossen. Je denkt misschien dat je bekend bent met eenheden, maar ik denk dat je vraag suggereert dat je moet proberen om nog meer vertrouwd te raken.
Ik zou je aanraden om eerst terug te keren naar enkele zeer eenvoudige voorbeelden van eenheden, en dan geleidelijk te generaliseren totdat je het echt “begrepen” hebt, waar ik het volledig begreep, tot het punt waarop je intuïtie en instincten op één lijn liggen met je redeneervermogen.
Dus een eenvoudig voorbeeld is het kopen van bananen. Stel, omwille van de discussie, dat de supermarkt bananen verkoopt in groepen van 5. Er is afgesproken dat elke tros bananen 5 bananen heeft. Vervolgens kunnen we het aantal stuks fruit in bananen of in trossen meten.
1 banaan = 0,2 trossen
12 bananen = 2,4 trossen
2 trossen = 10 bananen
etc.
Uw vraag over de constante van Planck is alsof iemand u een doos fruit geeft en om berekeningen vraagt met betrekking tot de inhoud van de doos, en u vraagt “moet ik bananen of trossen gebruiken bij het maken van berekeningen en rapportages resultaten? “Het antwoord is dat je de keuze gebruikt die het handigst is.
Maar aangezien energie minder vertrouwd is dan fruit, zal ik wat meer schrijven om te werken aan het voorbeeld van elektronen- volt.
We kunnen naast andere bekende voorbeelden gaan, zoals afstand die kan worden gemeten in meters, mijlen, inches, millimeters enz., en tijd die kan worden gemeten in seconden, uren, nanoseconden enz. I ik weet zeker dat dit allemaal redelijk bekend is. Hieruit kan men snelheidseenheden construeren – niet alleen de bekende meters per seconde en mijlen per uur, maar ook alle andere combinaties zoals inches per jaar en dat soort dingen. Het punt is dat hoewel de omrekeningsfactoren vaak reële getallen zijn in plaats van eenvoudige verhoudingen van gehele getallen, dit alles in wezen hetzelfde idee inhoudt als mijn oorspronkelijke voorbeeld van bananen en trossen.
Nu komen we bij elektron-volt. Het eerste moet duidelijk zijn dat de elektron-volt een eenheid van energie is. Het is geen lading of een spanning of een tijd of een banaan maar een energie. Vervolgens kan men met de definitie (de eerste regel hieronder) ermee aan de slag:
$$ \ begin {array} {rcl} 1 \ mbox { electron-volt} & = & 1.60218 \ maal 10 ^ {- 19} \ mbox {joules} \\ 12 \ mbox {electron -volt} & = & 12 \ times 1.60218 \ times 10 ^ {- 19} \ mbox {joules} \\ & = & 1.92261 \ maal 10 ^ {- 18} \ mbox {joules} \\ 1 \ mbox {joule} & = & 6.24151 \ times 10 ^ {18} \ mbox {electron-volt} \\ etc. \ end {array} $$
Ten slotte zal ik wat advies geven om de kans op fouten te minimaliseren.
- Omdat SI-eenheden bekend zijn, is het vaak handig om tijdens een berekening alles in SI-eenheden te zetten en vervolgens aan het einde om te rekenen naar andere eenheden die u maar wilt.
- Dit is echter niet altijd het beste beleid. Ik denk dat we elk, door berekening van vele voorbeelden, ontdekken wanneer het gebruik van sommige andere eenheden handiger wordt.
- Telkens wanneer een groep factoren in een vergelijking een algemeen resultaat geeft dat dimensieloos is, dan kun je berekenen die groep op zichzelf met de eenheden die je handig vindt.
Antwoord
Gebruik bij twijfel altijd SI-eenheden (of afgeleide SI-eenheden ). Vervolgens kan men de waarden in de formule pluggen en het juiste resultaat krijgen in SI-eenheden (of de afgeleide SI-eenheid die overeenkomt met de fysieke hoeveelheid).
De SI-eenheden voor de constante van Planck is Js.
Het andere formulier (met eVs) is er voor het gemak en kan worden gebruikt als men de eenheden volgt. Bijv. de energiefrequentierelatie
$ E = h \ nu $
geeft dan $ E $ in eenheden van $ eV $ in plaats van $ J $ (de SI-eenheid).De eenheid eV bestaat omdat bij het werken met optische fotonen de numerieke waarden voor de fotonenergie in eV getallen zijn in de volgorde $ 1 $ , wat handiger is om mee te werken.