普朗克常数的物理意义及其在量子力学中的作用是什么？

问题描述

精选答案

普朗克常数是量子世界的关键参数，它揭示了微观世界的不连续性，在量子力学的多个核心理论和实际应用中都起着基础性作用。

普朗克常数的物理意义

• 能量量子化：普朗克在研究黑体辐射问题时引入了能量量子化的概念。他假设黑体辐射的能量不是连续变化的，而是以离散的能量包形式存在，每个能量包的能量E与辐射频率ν成正比，比例系数就是普朗克常数h，即E=hν。这表明微观世界中能量的变化是跳跃式的，存在最小的能量单位。
• 微观粒子的波粒二象性：德布罗意提出微观粒子具有波粒二象性，粒子的动量p和与之对应的物质波波长λ之间的关系为λ=h/p。普朗克常数将粒子的粒子性（动量）和波动性（波长）联系起来，体现了微观世界的独特性质。

普朗克常数在量子力学中的作用

作用	说明
构建理论框架	是薛定谔方程的重要组成部分，薛定谔方程描述了微观粒子的量子态随时间的演化，h保证了方程能够准确描述微观粒子的行为。
界定量子与经典界限	普朗克常数的值非常小，在宏观世界中，由于其数值极小，量子效应可以忽略不计，物理现象可以用经典力学来描述；而在微观世界，普朗克常数的影响显著，必须用量子力学来处理。
解释物理现象	在解释原子光谱、光电效应等实验现象中起到关键作用。例如，光电效应中，光子能量E=hν决定了能否从金属表面打出电子。