プランク定数

よみ方

ぷらんくていすう

英　語

Planck constant

説　明

量子力学の基本定数の一つで、記号 $h$ で表され $h\sim6.626\times 10^{-34}$ J s（ジュール・秒）である。量子力学の創始者の一人であるドイツの物理学者マックス・プランク（M. Planck）にちなんでその名が付けられた。最初は光子のエネルギー $E$ と振動数 $\nu$ の間の比例関係 $E=h\nu$ の比例定数として導入された。光の振動数と波長の関係からこの式は、 $E=hc/\lambda$ （ $c$ は光速度）とも表される。後にフランスのド・ブローイ（L. de Broglie）が、光子に限らずすべての素粒子は粒子性と波動性の両者を併せ持つとして、運動量 $p$ を持つ粒子は波長 $\lambda=h/p$ の波のように振る舞うことを示した。この波長をド・ブローイ波長という。プランク定数を $2\pi$ で割った値 $\hbar=h/2\pi$ は換算プランク定数と呼ばれる。
2019年5月20日より施行された新しい定義に基づく国際単位系（SI）では、プランク定数はその基礎となる4つの定義定数の1つとして
$h=6.62607015\times10^{-34}$ J s (=kg m² s^-1）
と定義された。他の3つは、
電気素量 $e=1.602176634\times10^{-19}$ C (=A s)
ボルツマン定数 $k=1.380649\times10^{-23}$ J K^-1 (=kg m² s^-2 K^-1）
アボガドロ定数 $N_{\rm A}=6.02214076\times10^{23}$ mol^-1
である。ちなみに、真空中の光速度は以下である。
$c=2.99792458\times10^8$ m s^-1
ここでそれそれの単位記号は、J（ジュール）、s（秒）、kg（キログラム）、m（メートル）、C（クーロン）、K（ケルビン）、A（アンペア）、mol（モル）である。
これら定義定数の「定義値」は今後変わることがないが、それは決してそれらの物理定数を今後より高い精度で測定する努力を否定するものではない。物理量の高精度の測定は科学の進歩の基礎である。電磁波も参照。