양자의 크기 (플랑크 상수)
Planck constant
빛이 덩어리로 온다면, 그 덩어리 하나는 얼마나 작을까요?
무슨 일이 일어났나
플랑크 상수 h 는 빛과 에너지가 오가는 가장 작은 덩어리(양자)의 크기를 정하는 수로, 빛 알갱이 하나의 에너지는 E = h·f 입니다.
CODATA 2022 값은 h = 6.626 070 15×10⁻³⁴ J·s 이고, 원자 세계에서 흔히 쓰는 단위로는 4.136×10⁻¹⁵ eV·s 입니다.
BIPM 에 따르면 2018 년 11 월 제26차 국제도량형총회 결정으로 킬로그램은 h 의 수치를 고정해 정의하므로, 이제 h 는 재어 고치는 값이 아니라 정해 둔 값입니다.
시뮬레이터에서 파장을 400 nm 로 줄이면 진동수가 커져 알갱이 하나가 3.10 eV, 700 nm 로 늘리면 1.77 eV 가 됩니다.
💡 생활 속 예시
- 폰 화면의 파란 화소가 내는 빛 알갱이 하나는 빨간 화소의 알갱이보다 에너지가 큽니다 — 같은 h 에 더 큰 진동수를 곱하기 때문입니다.
- 마트 저울이 재는 킬로그램도 2018 년 결정 뒤로는 그 바탕을 플랑크 상수의 정해진 값에 두고 있습니다(BIPM).
🙅 오해 깨기오해 모음 보기
플랑크 상수는 지금도 잴 때마다 조금씩 고쳐지는 값이다.
BIPM 은 킬로그램을 플랑크 상수 h 의 고정된 수치로 정의하고, CODATA 2022 표에도 h 는 정해진 값으로 실려 있어 더는 고치지 않습니다. 출처
누가 왜 찾았나
MagLab 에 따르면 플랑크는 1900 년 에너지가 덩어리로 오간다는 생각을 발표했고, APS 목록에 따르면 h 는 1901 년 그의 논문에 처음 실렸습니다. 이 값을 광전 효과로 곧바로 잰 사람은 밀리컨으로, 1916 년 6.57×10⁻³⁴ J·s 를 얻었는데 오늘 값과 1 % 안으로 맞습니다.
확인된 값
- 플랑크 상수 h (CODATA 2022, 정해진 값)
- 6.62607015e-34 J s 출처
- 플랑크 상수를 eV 로 나타낸 값 (CODATA 2022)
- 4.135667696e-15 eV/Hz 출처
- 줄인 플랑크 상수 ħ = h/2π (CODATA 2022)
- 1.054571817e-34 J s 출처
- 킬로그램을 h 의 고정값으로 정의 (BIPM)
- kg defined by fixed h 출처
- 이 정의를 정한 회의 (제26차 국제도량형총회, 2018 년 11 월)
- 2018-11 출처
- MagLab 쪽의 어림값 (쪽에는 6.63 × 10⁻²⁷ erg·s = 6.63 × 10⁻³⁴ J s)
- 6.63e-34 J s 출처
- 플랑크가 양자 생각을 발표한 해
- 1900 출처
- h 가 처음 실린 플랑크 논문 (Ann. Phys. 309, 553, 1901)
- 1901 출처
- 밀리컨이 1916 년 광전 효과로 잰 h (쪽에는 6.57 × 10⁻²⁷ erg·s)
- 6.569999999999999e-34 J s 출처
교육과정에서는
- 한국 2022 · 물리학 · 빛과 물질 [12물리03-03]
- 한국 2022 · 고급 물리학 · 현대 물리 [12고물04-03]
출처
- https://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?h(확인 2026-11-12)
- https://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?hev(확인 2026-11-12)
- https://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?hbar(확인 2026-11-12)
- https://www.bipm.org/en/si-base-units/kilogram(확인 2026-11-12)
- https://micro.magnet.fsu.edu/optics/timeline/people/planck.html(확인 2026-11-12)
- https://promo.aps.org/quantum-foundation-collection(확인 2026-11-12)
- https://physics.aps.org/articles/v18/12(확인 2026-11-12)
이어서 보기
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