Comment calculer Zero Point Energy

July 18

Comment calculer Zero Point Energy


Énergie du point zéro est l'énergie la plus faible possible un objet peut avoir. L'énergie du point zéro est un concept qui vient de la mécanique quantique, car seuls les objets régis par les lois de la mécanique quantique (comme extrêmement petits objets) peuvent jamais atteindre cette énergie de l'état fondamental. Une façon d'illustrer le concept de point zéro énergie est par l'utilisation d'un oscillateur harmonique quantique, qui sera toujours un peu d'énergie.

Instructions

1 Divisez la constante de Planck par 2 et la constante pi. la constante de Planck, qui fournit une estimation de la taille d'un quanta individuelle d'énergie, est 6.626 x 10 ^ (- 34) secondes Joule (J s). En divisant ce par 2, et pi donne 1.055 x 10 ^ (- 34) J s. Cette combinaison de chiffres est courante dans de nombreux calculs de mécanique quantique et est appelé h-bar.

2 Multiplier la fréquence à laquelle la particule vibre à l'équilibre par les numéros 2 et pi, ce qui donne la fréquence angulaire. Par exemple, si l'objet a une fréquence de 5 x 10 ^ 6 Hertz (Hz), multipliant par 2, et pi donne 3,14 x 10 ^ 7 radians par seconde (rad / s).

3 Multipliez la fréquence angulaire et h-bar ensemble. Cela donne 3,31 x 10 ^ (- 27) J. Appelez ce résultat A.

4 Divide résultat A par 2. Cela donne 1,66 x 10 ^ (- 27) J. Ceci est l'énergie du point zéro (ou de l'état du sol) pour ce système quantique particulier.