Constante de Planck
Source: Wikipédia sous licence CC-BY-SA 3.0.
La liste des auteurs de cet article est disponible ici.

Articles de
physique quantique
Théorie quantique
Électrodynamique quantique
Mécanique quantique
Théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer, examiner ». Dans le langage courant, une théorie est une idée ou une connaissance spéculative, souvent...) des champs
Modèle standard
Statistiques (La statistique est à la fois une science formelle, une méthode et une technique. Elle comprend la collecte, l'analyse, l'interprétation de...) quantique
Bose-Einstein
Fermi-Dirac
Maxwell-Boltzmann
Physiciens
Bohr - de Broglie
Bose - Einstein
Fermi - Dirac
Heisenberg - Pauli
Schrödinger - Feynman

En physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et...), la constante de Planck (En physique, la constante de Planck, notée h, est une constante utilisée pour décrire la taille des quanta. Elle joue un rôle central dans la mécanique quantique et a été nommée d'après le physicien Max Planck.), notée h, est une constante utilisée pour décrire la taille des quanta. Elle joue (La joue est la partie du visage qui recouvre la cavité buccale, fermée par les mâchoires. On appelle aussi joue le muscle qui sert...) un rôle central dans la mécanique quantique (Fille de l'ancienne théorie des quanta, la mécanique quantique constitue le pilier d'un ensemble de théories physiques qu'on regroupe sous l'appellation...) et a été nommée d'après le physicien (Un physicien est un scientifique qui étudie le champ de la physique, c'est-à-dire la science analysant les constituants fondamentaux de l'univers et les forces qui les relient. Le mot physicien dérive du grec, qui...) Max Planck.

La constante de Planck relie notamment l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) d'un photon (En physique des particules, le photon est la particule élémentaire médiatrice de l'interaction électromagnétique. Autrement dit, lorsque deux particules chargées...) à sa fréquence (En physique, la fréquence désigne en général la mesure du nombre de fois qu'un phénomène périodique se reproduit par...) ν (lettre grecque nu) :

E \ = \ h \  \nu

Valeur

Dans les unités SI, le CODATA (en:CODATA) de 2006 recommande la valeur suivante :

h \simeq 6,626\ 068\ 96\times10^{-34} \ \mbox{J}.\mbox{s}

Avec une incertitude standard de :

\plusmn 0,000\ 000\ 33\times 10^{-34}\ \mbox{J}.\mbox{s}

Soit une incertitude relative de :

5,0 \times 10^{-8}

Constante de Planck réduite

La constante de Planck possède les unités d'une énergie multipliée par un temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.). Il est possible d'écrire ces unités sous la forme d'une quantité de mouvement (En physique, la quantité de mouvement est la grandeur physique associée à la vitesse et la masse d'un objet. La quantité de mouvement d'un système fait partie,...) par une longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus éloignées. Lorsque l’objet est filiforme ou en forme de...) (kg·mètre²·s-1) c'est-à-dire les même unités que le moment angulaire (En physique, le moment angulaire ou moment cinétique est la grandeur physique qui joue un rôle analogue à la quantité de mouvement dans le cas des rotations. Comme le moment angulaire dépend du choix de...)

Une grandeur associée est le quantum (En physique, un quantum (mot latin signifiant « combien » et qui s'écrit « quanta » au pluriel) représente la plus petite mesure indivisible, que ce soit celle de...) d'action, également appelé constante de Planck réduite, ou encore parfois constante de Dirac (La constante de Dirac (du nom du physicien Paul Dirac), notée (prononcer 'h-barre'), est dérivée de la constante de Planck . Elle est également...), notée \hbar et prononcée " h-barre " :

\hbar = \frac {h} {2\pi} = 1,054\ 571\ 628\times10^{-34}\ \mbox{J}\cdot\mbox{s}.

Avec une incertitude standard de :

\plusmn 0,000\ 000\ 053\times 10^{-34}\ \mbox{J}.\mbox{s}

Valeur en Electron-Volt seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose de nature identique. La seconde est une unité de mesure du...)

\hbar \ \simeq 6,582\ 118\ 99\times10^{-16} \ \mbox{eV}.\mbox{s}

Avec une incertitude standard de :

\plusmn 0,000\ 000\ 16\times 10^{-16}\ \mbox{eV}.\mbox{s}

Soit une incertitude relative de :

2,5 \times 10^{-8}

Valeur de la constante réduite en MeV fermi

\hbar c \simeq 197,326\ 9631\ \mbox{MeV}.\mbox{fm}

Avec une incertitude standard de :

\plusmn 0,000\ 0049\ \mbox{MeV}.\mbox{fm}

Soit une incertitude relative de :

2,5 \times 10^{-8}

Interprétation physique

La constante de Planck est utilisée pour décrire les phénomènes de quantification qui se produisent avec les particules et dont certaines propriétés physiques ne prennent que des valeurs multiples de valeurs fixes au lieu d'un ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise comme un tout », comme...) continu de valeurs possibles. Par exemple, l'énergie d'une particule est reliée à sa fréquence \nu\, par :

E = h \nu\,.

On retrouve de telles conditions de quantification dans toute la mécanique (Dans le langage courant, la mécanique est le domaine des machines, moteurs, véhicules, organes (engrenages, poulies, courroies, vilebrequins, arbres de transmission, pistons, ...), bref, de tout ce qui produit ou transmet un mouvement, une...) quantique. Par exemple, si J\, est le moment angulaire total ( Total est la qualité de ce qui est complet, sans exception. D'un point de vue comptable, un total est le résultat d'une addition, c'est-à-dire une somme. Exemple : "Le total des dettes". En physique le total n'est pas...) d'un système et J_z\, le moment angulaire du système mesuré sur une direction quelconque, ces quantités ne peuvent prendre que les valeurs :

\begin{matrix} J^2 = j(j+1) \hbar^2,  & j = 0, 1/2, 1, 3/2, \ldots \\ J_z = m \hbar, \qquad\quad & m = -j,-j+1, \ldots, j\end{matrix}.

En conséquence, \hbar est parfois considérée comme un quantum de moment angulaire puisque le moment angulaire de n'importe quel système, mesuré par rapport à n'importe quel choix particulier d'axe, est toujours un multiple entier de cette valeur.

La constante de Planck apparaît également dans les énoncés du principe d'incertitude de Heisenberg. L'écart type (En mathématiques, l'écart type est une quantité réelle positive, éventuellement infinie, utilisée dans le domaine des probabilités pour caractériser la répartition d'une variable...) d'une mesure de position \Delta x\, et celui d'une mesure de quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la valeur...) de mouvement le long du même axe \Delta p\, obéissent à la relation suivante :

\Delta x \Delta p \ge \begin{matrix}\frac{1}{2}\end{matrix} \hbar.

\hbar est également employée dans le système d'unités dit des unités de Planck.

Représentation informatique (L´informatique - contraction d´information et automatique - est le domaine d'activité scientifique, technique et industriel en rapport avec le traitement automatique de l'information par des...)

La constante de Planck possède les représentations Unicode (Unicode est une norme informatique, développée par le Consortium Unicode, qui vise à donner à tout caractère de n’importe quel système d’écriture un nom et un identifiant numérique, et...) suivantes :

  • h \, : U+210E (Constante de Planck) ;
  • \hbar \, : U+210F (Constante de Planck sur 2 Pi).

Première et seconde constantes de Planck

Dans la théorie des corps noirs, notamment pour l'expression de la luminance (En physique, la luminance est l'intensité d'une source de lumière visible dans une direction donnée, divisée par l'aire apparente de cette source dans cette même direction.), on utilise deux autres constantes de Planck appelées C1 et C2.

C1=3,7415×10-16 W.m²

C2=1,4388×10-2 m.K

Page générée en 0.093 seconde(s) - site hébergé chez Amen
Ce site fait l'objet d'une déclaration à la CNIL sous le numéro de dossier 1037632
Ce site est édité par Techno-Science.net - A propos - Informations légales
Partenaire: HD-Numérique