Физические постоянные
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Физические постоянные

Физические постоянные, физические константы, фундаментальные постоянные, мировые постоянные, численные коэффициенты, входящие в уравнения физических законов и являющиеся в ряде случаев масштабными характеристиками физических процессов и микрообъектов. К Ф. п. относятся: скорость света, Планка постоянная, заряд электрона, постоянные тонкой структуры, Авогадро, Ридберга и т.д. В число Ф. п. входят как независимые постоянные, так и их комбинации (например, постоянная тонкой структуры , где е – заряд электрона,  – постоянная Планка, с – скорость света). Численные значения Ф. п. или их комбинаций находят на основе экспериментальных измерений и выражают в единицах какой-либо системы единиц. Получение из данных измерений наиболее точных и надёжных значений для всей совокупности Ф. п. называется согласованием Ф. п. Согласование включает анализ погрешностей измерений, определение надёжности измерений и вычисление наиболее согласующихся значений Ф. п. (наименьших квадратов методом).

загрузка...

  С развитием техники физического эксперимента и физических теорий значения Ф. п. непрерывно уточняются, т.к. появляются новые экспериментальные и теоретические возможности определения Ф. п. Так, например, открытие Джозефсона эффекта позволило с высокой точностью измерить отношение e/h и существенно уточнить многие Ф. п. В табл. приведены рекомендуемые согласованные значения Ф. п. по состоянию на 1976.

Рекомендуемые согласованные значения фундаментальных констант

Величина

Обозначение

Значение (с указанием средней квадратической погрешности)*

Средняя квадратическая погрешность, 10-4%

Скорость света в вакууме

c

299792458(1,2) м×с-1

0,004

Постоянная тонкой структуры

a

a-1

0,0072973506(60)

137,03604(11)

0,82

0,82

Элементарный заряд

e

1,6021892(46) ×10-19 К

2,9

Постоянная Планка

h

ћ=h/2p

6,626176(36) ×10-34 Дж×с

1,0545887(57) ×10-34 Дж×с

5,4

5,4

Постоянная Авогадро

NA

6,022045(31) ×1023 моль-1

5,1

Масса покоя электрона

me

0,9109534(47) ×10-30 кг

5,4858026(21) ×10-4 а. е. м.

5,1

0,38

Отношение заряда электрона к его массе

e/me

1,7588047(49) ×10-11  к/кг-1

2,8

Масса покоя мюона

mm

1,883566(11) ×10-28 кг

0,11342920(26) а. е. м.

5,6

2,3

Масса покоя протона

mp

1,6726485(86) ×10-27 кг

1,007276470(11) а. е. м.

5,1

0,011

Масса покоя нейтрона

mn

1,6749543(86) ×10-27 кг

1,008665012(37) а. е. м.

5,1

0,037

Постоянная Фарадея

F = NAe

9,648456(27) ×104 к/моль

2,8

Квант магнитного потока

Ф0 = h/2e

2,0678506(54) ×10-15 вб

2,6

Постоянная Ридберга

R ¥

1,097373177(83) ×10-7 м-1

0,075

Радиус Бора

a0 = a/4 pR¥

0,52917706(44) ×10-10 м

0,82

Комптоновская длина и- волны электрона

lc = a2/2R ¥

lc/135

p = aa0

2,4263089(40) ×10-12 м

3,8615905(64) ×10-13 м

1,6

1,6

Ядерный магнетон

mN =eћ/2mp

5,050824(20) ×10-27 Дж×Тл-1

3,9

Магнетон Бора

mB =eћ/2me

9,274078(36) ×10-24 Дж×Тл-1

3,9

Магнитный момент электрона в магнетонах Бора

me/mB

1,0011596567(35)

0,0035

Магнитный момент протона в ядерных магнетонах

mp/mN

2,7928456(11)

0,38

Магнитный момент электрона

me

9,284832(36) ×10-24 Дж×Тл-1

3,9

Магнитный момент протона

mp

1,4106171(55) ×10-26 Дж×Тл-1

3,9

Магнитный момент протона в магнетонах Бора

mp/mN

1,521032209(16) ×10-3

0,011

Гиромагнитное отношение для протона

gp

2,6751987(75) ×108 с-1 ×Тл-1

2,8

Универсальная газовая постоянная

R

8,314441(26) Дж/(К ×моль)

31

Постоянная Больцмана

k = R/NA

1,380662(44) ×10-23 Дж/К

32

Постоянная Стефана – Больцмана

s = (p2/60) k4/ ћ 3c2

5,67032(71) ×10-8 Вт ×м-2 ×К-4

125

Гравитационная постоянная

G

6,6720(41) ×10-11 Н ×м2/кг2

615

* Значения Ф. п. даны в единицах Международной системы единиц (СИ). Число в скобках после численного значения величины указывает среднюю квадратическую погрешность (квадратичное отклонение) значения в его последних значащих цифрах.

  Уточнение значений Ф. п. необходимо для проверки физических теорий – сравнения предсказаний теории с экспериментальными данными.

  Многие измерения в современной физике и технике также требуют знания точных значений Ф. п. (например, скорости света в радиолокационных измерениях). Наконец, в метрологии точные значения Ф. п. необходимы для разработки воспроизводимых эталонов единиц физических величин.

  Лит.: Тейлор Б., Паркер В., Лангенберг Д., Фундаментальные константы и квантовая электродинамика, пер.(перевод) с англ.(английский), М., 1972; Рекомендуемые согласованные значения фундаментальных физических постоянных – 1973, «Успехи физических наук», 1975, т, 115, в. 4; Табл. стандартных справочных данных. Фундаментальные физические константы, М., 1976.

  Л. Г. Асламазов.