8  Pemalar Planck

Pemalar Planck ialah pemalar yang menghubungkan frekuensi jasad kuantum dengan tenaganya. Ia merupakan unit terkecil tenaga sepertimana 5 sen ialah duit terkecil fiat Ringgit Malaysia.

Bermula tahun 2019, pemalar ini diangkat agar mempunyai nilai tertakrif. Hal ini bermaksud pemalar Planck tidak ada ketakpastian dan unit seperti kilogram disandarkan pada nilai ini.

Takrif 8.1 (Pemalar Planck) \[ h= 6.626 070 15 \times 10^{–34} \text{kg}\cdot\text{m}^2\cdot\text{s}^{-1} \]

8.1 Planck Palang

Pemalar Planck ini ada satu saudara yang seringkali digunakan untuk sistem berayun. Memandangkan sistem berayun berkait dengan \(2\pi\) dan lazimnya muncul bersama dengan \(h\) untuk konsep kuantum, maka ia disekalikan menjadi simbol baru, \(\hbar\):

Takrif 8.2 (Pemalar Planck Palang) \[ \hbar = \frac{h}{2\pi} \]

Pemalar \(\hbar\) ini juga dipanggil ‘pemalar Dirac’ kerana digunakan dalam kaedah pengkuantuman berkanun Dirac.

8.2 Penentuan Nilai

Usaha pertama menentukan nilai \(h\) boleh disurih ke makalah Robert A. Milikan pada tahun 1916, “A Direct Photoelectric Determination of Planck’s \(h\)”1. Ia merupakan sahutan langsung dari cubaan Einstein mengaitkan hipotesis Planck dengan kesan fotoelektrik. Nilai yang ditentukan oleh Millikan ialah \(6.57\times 10^{-34} \text{kg} \text{m}^2 \text{s}^{-1}\) dengan ketakpastian 0.5%. Kalau dibandingkan dengan takrifan moden, nilai tersebut tersasar sekitar 0.85%.

Figure 8.1: Rumusan dari makalah Millikan (1916).

Figure 8.2: Graf yang dilukis Millikan bertanda ‘Fig. 6’ dalam makalahnya (Millikan 1916). Lihat betapa kemasnya graf yang dihasilkan walaupun ia merupakan lukisan tangan. Robert A. Millikan merupakan seorang fizikawan ujikaji yang disegani sejarah. Ada baiknya kita meneladani ketelitian beliau!
Millikan, R. A. 1916. “A Direct Photoelectric Determination of Planck’s "\(h\)".” Phys. Rev. 7 (March): 355–88. https://doi.org/10.1103/PhysRev.7.355.

  1. maksud: Penentuan Nilai \(h\) Secara Langsung Melalui Kaedah Fotoelektrik↩︎