Ny

Grundlæggende fysiske konstanter

Grundlæggende fysiske konstanter

Fysik er beskrevet på matematikens sprog, og ligningerne på dette sprog bruger en lang række fysiske konstanter. I en meget reel forstand definerer værdierne for disse fysiske konstanter vores virkelighed. Et univers, hvor de var forskellige, ville blive radikalt ændret fra det, vi faktisk bor.

Konstanterne nås normalt ved observation, enten direkte (som når man måler ladningen af ​​et elektron eller lysets hastighed) eller ved at beskrive et forhold, der er målbart og derefter aflede værdien af ​​konstanten (som i tilfældet med gravitationskonstant).

Denne fortegnelse har betydelige fysiske konstanter sammen med nogle kommentarer til, hvornår de bruges, overhovedet ikke er udtømmende, men bør være nyttige til at prøve at forstå, hvordan man tænker på disse fysiske begreber.

Det skal også bemærkes, at disse konstanter alle undertiden er skrevet i forskellige enheder, så hvis du finder en anden værdi, der ikke er nøjagtigt den samme som denne, kan det være, at den er konverteret til et andet sæt enheder.

Lysets hastighed

Allerede før Albert Einstein fulgte med, havde fysiker James Clerk Maxwell beskrevet lysets hastighed i det frie rum i hans berømte Maxwells ligninger, der beskrev elektromagnetiske felter. Da Albert Einstein udviklede sin relativitetsteori, optog lysets hastighed relevans som en konstant underliggende vigtige elementer i den fysiske struktur af virkeligheden.

c = 2,99792458 x 108 meter per sekund

Opladning af elektron

Vores moderne verden kører på elektricitet, og den elektriske opladning af et elektron er den mest grundlæggende enhed, når vi taler om opførsel af elektricitet eller elektromagnetisme.

e = 1,602177 x 10-19 C

Tyngdekonstant

Tyngdekonstanten blev udviklet som en del af tyngdeloven udviklet af Sir Isaac Newton. Målingen af ​​gravitationskonstanten er et almindeligt eksperiment udført af introduktionsfysikstuderende ved at måle gravitationsattraktionen mellem to objekter.

G = 6,67259 x 10-11 N m2/ kg2

Plancks Konstant

Fysikeren Max Planck begyndte hele feltets kvantefysik ved at forklare løsningen på den "ultraviolette katastrofe" i udforskningen af ​​blackbody-stråleproblemet. Dermed definerede han en konstant, der blev kendt som Plancks konstant, som fortsatte med at dukke op på forskellige applikationer gennem kvantefysikrevolutionen.

h = 6,6260755 x 10-34 J s

Avogadros nummer

Denne konstante bruges meget mere aktivt i kemi end i fysik, men den angår antallet af molekyler, der er indeholdt i en mol af et stof.

NEN = 6,022 x 1023 molekyler / mol

Gas konstant

Dette er en konstant, der vises i en masse ligninger, der er relateret til gassers opførsel, såsom den ideelle gaslov som en del af den kinetiske teori om gasser.

R = 8,314510 J / mol K

Boltzmanns Konstant

Dette er opkaldt efter Ludwig Boltzmann og bruges til at forbinde en partikles energi til en gasstemperatur. Det er forholdet mellem gasskonstanten R til Avogadros nummer NEN:

k = R / NEN = 1,38066 x 10-23 J / K

Partikelmasser

Universet består af partikler, og masserne af disse partikler vises også mange forskellige steder gennem studiet af fysik. Selvom der er meget mere grundlæggende partikler end bare disse tre, er de de mest relevante fysiske konstanter, som du vil støde på:

Elektronmasse = me = 9,10939 x 10-31 kg
Neutronmasse = mn = 1,67262 x 10-27 kg
Protonmasse =mp = 1,67492 x 10-27 kg

Permittivity of Free Space

Dette er en fysisk konstant, der repræsenterer evnen hos et klassisk vakuum til at tillade elektriske feltlinjer. Det er også kendt som epsilon intet.

ε0 = 8,854 x 10-12 C2/ N m2

Coulombs Konstant

Permitiviteten for frit rum bruges derefter til at bestemme Coulombs konstant, som er et nøglefunktion i Coulombs ligning, der styrer kraften skabt ved at samvirke elektriske ladninger.

k = 1/(4πε0) = 8,987 x 109 N m2/ C2

Permeabilitet af fri plads

Denne konstant ligner permittiviteten for frit rum, men vedrører magnetfeltlinierne, der er tilladt i et klassisk vakuum, og kommer i spil i Ampere's lov, der beskriver magnetfelternes kraft:

μ0 = 4 π x 10-7 Wb / A m