Najważniejsze stałe fizyczne
Stałe fizyczne - wstęp
Stałe używane w matematycznym opisie zjawisk mają dość różne
pochodzenie i naturę. Wyróżnić możemy:
 | stałe matematyczne (np. liczba π,
e) |
| stałe fizyczne uniwersalne mają fundamentalne znaczenie
dla całej fizyki, a ich wartość określa zachowanie się ciał w
bardzo wielu różnych działach - w optyce, mechanice,
termodynamice (są to np. stała Plancka, prędkość światła w próżni
i inne...) |
| stałe związane z określonymi warunkami ustalonymi w celu
standaryzacji - patrz: Warunki
normalne. |
| stałe związane z określonymi obiektami, materiałami (np.
temperatura topnienia lodu, temperatura punktu potrójnego wody,
masa mezonu π+
) |
Niektóre stałe uniwersalne można by właściwie zaliczyć zarówno
do drugiej, jak i do trzeciej grupy - np. masy protonu, elektronu
- z jednej strony można je uznać jako po prostu masy cząstek (czyli właściwość
obiektu), jednak z drugiej strony te dwie cząstki są na tyle ważne
dla całej fizyki, że stanowią szczególny punkt odniesienia. Dlatego
wielkości charakteryzujące elektron, proton (czasem neutron) są
traktowane jako wyjątkowe - są "nobilitowane" przynależnością
do stałych uniwersalnych.
Stałe uniwersalne (w nawiasach podano niepewność
ostatnich cyfr)
| wielkość |
symbol |
wartość wraz z jednostką |
Uwagi |
| Prędkość światła w próżni |
c
|
299792458 m/s
c2 = ε0 ∙ μ0
|
Podstawowa, uniwersalna stała
znana ze 100% dokładnością, gdyż sama jest źródłem dla
innych stałych - wartości - np. dla definicji metra. |
| przenikalność elektryczna próżni |
ε0 |
1/μ0c2
≈ 8,854 187 817 10∙10-12 C2/Nm2
|
Stała uniwersalna
znana ze 100% dokładnością |
| przenikalność magnetyczna próżni |
μ0 |
4π∙10-7
N/A2
≈ 12,566370∙10-7 N/A2 |
Podstawowa, uniwersalna stała
znana ze 100% dokładnością |
| stała grawitacyjna |
G |
6,67408(31) ∙10-11
N∙m2/kg2
|
stała zmierzona, znana z ograniczoną dokładnością.
Pomiar z roku 2014 |
| masa elektronu |
me |
9,109 3897 ∙10-31
kg
5,485799 ∙10-4 u
ok. 511 keV |
stała zmierzona, znana z ograniczoną dokładnością |
| masa protonu |
mp |
1,6726231 ∙10-27
kg
1,00728 u
= ok. 938,26 MeV
= 1836,1 me |
stała zmierzona, znana z ograniczoną dokładnością |
| ładunek elementarny |
e |
1,602 177 33
∙10-19 C |
stała zmierzona, znana z ograniczoną dokładnością |
| jednostka masy atomowej |
u |
1,660 5402 ∙10-27
kg
1 u = 931,49432(28) MeV |
stała zmierzona, znana z ograniczoną dokładnością |
| stała Plancka |
h |
6.626 069 79 (30)
∙10-34 J∙s
(pomiar z roku 2014) |
stała zmierzona, znana z ograniczoną dokładnością |
| stała (liczba) Avogadro |
NA |
6,022 1367 ∙1023
1/mol |
stała zmierzona, znana z ograniczoną dokładnością |
| stała Faradaya |
F |
NA∙e
≈
96 458,309 C/mol |
stała zmierzona, znana z ograniczoną dokładnością |
| stała Boltzmanna |
k |
1,380 658∙10-23
W/m2∙K4 |
stała zmierzona, znana z ograniczoną dokładnością |
|
|
| stała gazowa |
R |
8,314 510
J/mol∙K
R = k∙NA |
stała zmierzona, znana z ograniczoną dokładnością.
Wynika ściśle ze stałych: Boltzmanna i Avogadro. |
| elektronowolt |
eV |
1 eV =
1,60217733(49) 10-19 J. |
stała zmierzona, znana z ograniczoną dokładnością.
Wynika ściśle z wartości ładunku elektronu. |
Uwaga:
Wartość w nawiasie, podana przy niektórych wartościach oznacza
wartość odchylenia standardowego, będącego miarą błędu mierzonej
wartości. |