Définition de la constante de planck
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Définition de la constante de planck



  1. #1
    invite95d1f5f2

    Définition de la constante de planck


    ------

    bonjour!
    Je sais qu'il y a pas mal de post sur le sujet, mais beaucoup traite des formules et ne m'aide pas vraiment.
    En fait je voulais juste une simple definition de la "constante de planck", enfin ce qu'elle represente.

    Merci d'avances
    PS: ne me dite pas des trucs trop compliquer non plus

    -----

  2. #2
    mariposa

    Re : definition de la constante de planck

    Citation Envoyé par hepaan Voir le message
    bonjour!
    Je sais qu'il y a pas mal de post sur le sujet, mais beaucoup traite des formules et ne m'aide pas vraiment.
    En fait je voulais juste une simple definition de la "constante de planck", enfin ce qu'elle represente.

    Merci d'avances
    PS: ne me dite pas des trucs trop compliquer non plus
    Une réponse en version courte:

    Il y a un moyen d'associer un comportement de particules ayant une quantité de mouvement p = m.v avec un comportement ondulatoire de ces dernières caractérisé par une longueur d'onde lambda.

    Le rapport c'est lambda = h/m.v

    où h est la constante de Planck.

    Ainsi un faisceau de neutrons (par exemple) peut se comporter comme des ondes (par exemple en réalisant des figures d'interférences)

  3. #3
    invite7edac043

    Re : Définition de la constante de planck

    Bonjour,

    je suis complètement d'accord avec la réponse proposé par Mariposa.
    Mais ne pourrais-t-on considérer la constante de planck comme le plus petit coefficent qui relie énergie et fréquence associé à une transition électronique?

    En bref, la constante de Planck donne une limite minimum au transfert d'énergie entre 2 systèmes.

  4. #4
    mariposa

    Re : Définition de la constante de planck

    Citation Envoyé par greghor Voir le message
    Bonjour,

    je suis complètement d'accord avec la réponse proposé par Mariposa.
    Mais ne pourrais-t-on considérer la constante de planck comme le plus petit coefficent qui relie énergie et fréquence associé à une transition électronique?

    En bref, la constante de Planck donne une limite minimum au transfert d'énergie entre 2 systèmes.
    Il y a une idée de minimum mais il ne s'agit pas d'énergie. Un électron libre (ou quasi-libre) comme 1 électron dans le cristal peut avoir 2 états d'énergie infiniment proche.
    .
    Par contre l'action S qui est l'intégrale entre 2 instants du Lagrangien d'un système ne peut-être plus petit que la constante de Planck.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    invite95d1f5f2

    Re : Définition de la constante de planck

    Merci pour toute ces informations mais ce n'est pas tout a fait ce que je voulais^^
    Car ca ne m'eclaire pas beaucoup plus sur ce qu'est concretement la constante de planck. En fait je fait un TPE sur les micro onde et je doit definir la constante de Planck. Or tout ce que je trouve ce sont des formules assez compliquer.

  7. #6
    mach3
    Modérateur

    Re : Définition de la constante de planck

    alors dans ton cas on se limitera à :

    la constante de Planck est le coefficient de proportionnalité qui relie la fréquence d'un rayonnement à l'énergie des photons qui le compose.



    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  8. #7
    invite95d1f5f2

    Re : Définition de la constante de planck

    merci,
    Mais j'ai pas tres bien compris, quand tu met "l'énergie des photons qui le compose"
    qui compose le rayonnement?

  9. #8
    mach3
    Modérateur

    Re : Définition de la constante de planck

    oui

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  10. #9
    invite95d1f5f2

    Re : Définition de la constante de planck

    okok
    merci beaucoup

  11. #10
    invitee8d38b33

    Re : Définition de la constante de planck

    Bonjour à Tous,

    D'après moi, la constante de Planck a été introduite empiriquement par Planck, suite à "la catastrophe ulta-violette" des équations physiques de l'époque (fin 19ième) face au "rayonnement du Corps Noir" qui ne présentait pas ce comportement "dit" à l'époque "catastrophique" pour les équations.

    Planck a eu l'idée de calculer la densité du rayonnement à intérieur d' une sphère creuse portée à une température T, en considérant que l'ensemble des sources rayonnantes diffusaient une énergie suivant une relation de type lamda * Fréquence. Il s'est donc "trimbalé" ce lambda constant jusque dans le résultat.

    Et le résultat de son calcul qui est, pour chaque T fixée, une fonction de la Fréquence donnant la densité d'énergie du rayonnement colla parfaitement à l'expérience. Il venait juste de découvrir ce que l'on appelait les quantas.

    Bien sûr, d'autres problèmes, autre que cette cata-ultra-violette, existait à l'époque, l'origine remontant vers 1889 lorsque Hertz qui faisait joujou avec "les ondes", avait remarqué que certaines fréquences seulement de sources lumineuses arrivaient à extraire des électrons d'un métal (voir expérience avec électroscope), et cela indépendamment de la puissance de la source.

    C'était donc déjà "les quantas", puisque qu'alors, les équations relatives à l'énergie étaient parfaitement linéaires, ce qui revient à dire que seules les intensités des sources intervenaient dans l'apparition des phénomènes. Et là justement, l'intensité ne suffisait plus, ou pas, mais la fréquence OUI (sacré m. Hertz!)

    Alors Planck fit le premier pas théorique "thermodynamique" (car un Corps Noir c'est que de la Température) et l'émission du Corps Noir était enfin comprise. Je rapelle que tout corps porté à la température T constante est un corps noir et émet donc un rayonnement électromagnétique dont la courbe de densité d'énergie en fonction de la fréquence a été formulé par Planck.
    Par ex, notre Soleil est un corps noir, et connaissant le spectre de son rayonnement sur Terre, on en déduit sa Température au sol bien sûr, c'est à dire à l'endroit où il est en équilibre thermodynamique (sa surface) avec le reste de l'Univers. D'où la fameuse Température de Couleur !

    Mais c'est en 1905 que Einstein eu l'idée d'expliquer l'effet photo-électrique en s'appuyant sur les travaux de Planck, travaux dont je viens de relater l'origine.
    En effet, Einstein reprend le fait établi par Planck qu'une source rayonne une énergie s'écrivant h*F, et rajoute que cela se fait de plus sous la forme de "grain", d'énergie E=h*F, et rien d'autre. Il venait d'inventer les photons !

    Evidemment, de suite la théorie "colle" avec l'expérience, car on savait qu'il fallait une "certaine" quantité d'énergie minimale pour extraire un électron d'un métal en l'éclairant, mais on ne comprenait pourquoi il fallait une Fréquence minimale pour l'extraire.
    En introduisant son "grain de lumière", Einstein impose d'écrire les équations pour chaque grain, et plus pour l'ensemble des grains: c'est ce type d'opération, "considérer les choses grain par grain" et pas dans leur ensemble que l'on nomme "quantification".

    Il s'agit donc d'une "opération de raisonnement" qui impose que les phénomènes résultent d'abord d'une interaction "microscopique" de type particule à particule, puis de la sommation de tous ces phénomènes microscopique, en vue pour obtenir le résultat à notre échelle d'expérience dans le "macroscopique". Et Planck s'était en fait exactement placé dans ces conditions de calcul. A ce sujet, Blotzmann (1844-1906), était le précurseur de la physique statistique qui permis de formuler ce qu'était l'Entropie: Blotzmann dans ses calculs partait toujours de particules "microscopiques" (auxquelles il attribuait des caractéristiques de type statistique) pour aboutir au 'macroscopique' (en effectuant la somme des microcopiques). Il était alors le seul à avoir un modèle physique cohérent expliquant une autre "catastrophe" qui accablait les physiciens: le problème de l'inversion des vitesses (je ne détaillerait pas, cela serait sans fin et ce n'est pas la question). Blotzmann se suicida d'ailleurs, tant sa vision était mal acceptée. Pourtant, c'est bien le père de la mécanique statistique, base de la mécanique quantique...et de tant d'autres choses. On comprend mieux peut-être pourquoi sa formule de l'Entropie statistique est inscrite sur sa tombe.

    Tout ça pour dire, que la constante "supposée" par Planck, permettant d'expliquer le rayonnement du Corps Noir, associée au postulat d'Einstein (grain de lumière impliquant une opération de quantification), se mesure justement par l'effet photo-électrique qui permet de "compter" le nombre d'électrons effectivement extraits.

    Einstein eut un prix Nobel en 1921 pour cela.

    Donc l'histoire de h", c'est Blotzmann pour la mécanique statistique + planck pour le rayonnement du Corps Noir + Einstein pour l'Effet photo-électrique.
    Eh oui, Einstein excellait dans l'interprétation des phénomènes, et savait se "mettre" à la place d'une particule. Faire ainsi, c'est équiper d'un cortex la moindre particule envisagée, et aparemment cela a été plutôt fructueux. Tant mieux.

    Alors qu'est-ce que la constante de Planck ?

    C'est une énergie divisée par une Fréquence, ou multipliée par un temps (E/f, Et)...c'est aussi homogène à un moment cinétique...(k.m * m/s)... On l'a supposée, on a obtenu des résultats concordant à l'expérience, et on l'a mesurée, et l'on l'a nommée 'h', cette constante.
    Evidemment, comme 'h' elle agit apparemment en toutes circonstances, on en a fait une constante physique...Bien obligé ! Non ?

    Merci à Tous.

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