Фундаментальные физические постоянные

Гравитационная постоянная - коэффициент пропорциональности, входящий в закон тяготения Ньютона:

F=Gm₁m₂/r²

где F - сила притяжения двух материальных точек массами т₁ и т₂ находящихся на расстоянии г.

Постоянная Авогадро определяет число структурных элементов (атомов, молекул, ионов или других частиц) в единстве количества вещества (в одном моле). Названа в честь итальянского ученого А. Авогадро.

Универсальная (молярная) газовая постоянная, входящая в уравнения состояния одного моля идеального газа: pV_m= RT, где p - давление газа, V_m — молярный объем газа, Т — термодинамическая температура газа. Физический смысл газовой постоянной - это работа расширения одного моля идеального газа под постоянным давлением при нагревании на 1 К. С другой стороны, газовая постоянная - разность молярных теплоемкостей при постоянном давлении и при постоянном объеме Ср - Cv = R.

Постоянная Больцмана равна отношению молярной газовой постоянной к постоянной Авогадро: k = R/N_A.

Постоянная Больцмана входит в ряд важнейших соотношений физики: в уравнение состояния идеального газа, в выражение для средней энергии теплового движения частиц, связывает энтропию физической системы с ее термодинамической вероятностью. Названа в четь австрийского физика Л. Больцмана.

Молярный объем идеального газа, т.е. объем, приходящийся на количество вещества газа 1 моль при нормальных условиях (р_о = 101,325 кПа, Т_о — 273,12 К), определяется из соотношения

V_M=RT₀/p₀

Элементарный электрический заряд (е), наименьший электрический заряд, положительный или отрицательный, равный по значению заряду электрона. Почти все элементарные частицы обладают электрическим зарядом + е или е или являются незаряженными.

Постоянная Фарадея - равна произведению постоянной Авогадро на элементарный электрический заряд (заряд электрона) F =N _Ae. Названа в честь английского физика М. Фарадея.

Скорость света в вакууме (скорость распространения любых электромагнитных волн) представляет собой предельную скорость распространения любых физических воздействий, инварианта при переходе от одной системы отсчета к другим.

Постоянная Стефана-Больцмана входит в закон, определяющий полную (по всем длинам волн) испускательную способность черного тела: R = σT⁴, где R - испускательная способность черного тела, Г- термодинамическая температура. Закон сформулирован на основании экспериментальных данных австрийским физиком И. Стефаном (1879), теоретически получен австрийским физиком Л. Больцманом (1884).

Постоянная Вина входит в закон смещения Вина, утверждающий, что длина λ_mах, на которую приходится максимум энергии в спектре равновесного излучения, обратно пропорциональна термодинамической температуре Т излучающего тела: λ_mах=b₁/T

Постоянная Планка (квант действия) определяет широкий круг физических явлений, для которых существенна дискретность величин с размерностью действия. Введена в 1900 г. немецким физиком М. Планком при установлении закона распределения энергии в спектре излучения черного тела.

Постоянная Ридберга входит в выражение для уровней энергии и частот излучения атомов (спектральные серии):

ν=R(1/n_k²-1/n_i²)

где n_k - и n_i- числа, определяющие начальный и конечный уровни энергии. Для каждой спектральной серии n_i - постоянно, a n_k = n_i+ 1, n_i- + 2,.... Введена шведским физиком И.Р. Ридбергом.

Радиус с первой боровской обриты (в теории датского физика Н. Бора) -радиус ближайшей к ядру (протону) электронной орбиты. В квантовой механике определяется как расстояние от ядра, на котором с наибольшей вероятностью можно обнаружить электрон в невозбужденном атоме водорода.

Комптоновская длина волны определяет изменение длины волны электромагнитного излучения при комптоновском рассеянии на электроне λс= h / m_ec, где h - постоянная Планка, т_е - масса покоя электрона, с - скорость света в вакууме. Эффект открыт американским физиком А. Комптоном (1892).

Атомная единица массы применяется в атомной и ядерной физике для выражения масс элементарных частиц атомов и молекул; 1 а.е.м. равна 1/2 массы нуклида углерода ¹²С.

Электрическая и магнитная постоянные - физические постоянные, входящие в формулы электромагнитизма: ε₀ μ₀= 1/с², где с -скорость света в вакууме.