ثابت های فیزیکی

   طبق یک تعریف کلی ثابت های فیزیکی (Physical constants) یا ثابت های پایه ای فیزیک یا ثابت های جهانی (universal constant) کمیت های فیزیکی هستند که در تمام جهان ثابت هستند و مقدار آنها با گذر زمان ثابت باقی مانده و تغییر نمی کند. به عبارت دقیق تر میزان تغییرات ثابت های فیزیکی در گذر زمان بسیار بسیار کم است. معروف ترین ین ثابت های فیزیکی ثابت سرعت نور، ثابت گرانش، ثابت دی الکتریک، بار الکترون، ثابت بولتزمن، ثابت پلانک و .. هستند.

   اداره بین‌المللی اوزان و مقیاس‌ها (International Bureau of Weights and Measures) از متولیان اصلی برای اعلام دقیق مقادیر ثابت های فیزیکی به شمار می رود. اندازه شناسی (Metrology) علم اندازه گیری کمیت های فیزیکی و استانداردسازی آنهاست.  در جدول زیر ثابت های فیزیکی و مقادیر هرکدام فهرست شده است.

واحد جرم اتمی


1 amu = 1.6605389 × 10−24g,
1g=6.022142 × 1023amu


Atomic mass unit (amu)


عدد آووگادرو


6.022142×1023/mol


Avogadro’s number (NA)


ثابت بولتزمن


1.380651 × 10−23 J/K


Boltzmann’s constant (k)


بار الکترون


1.6021765 × 10−19C


Charge on electron (e)


ثابت فارادی


9.6485338 × 104 C/mol


Faraday’s constant (F)


ثابت گاز


R=kNA,
0.0820575 (L atm)/ (mol K) = 8.31447 J/(mol K)


Gas constant (R)


جرم الکترون


5.485799 × 10−4amu =9.109383×10−28g


Mass of electron (mn)


جرم نوترون


1.0086649 amu = 1.6749273×10−24g


Mass of neutron (mn)


جرم پروتون


1.0072765 amu= 1.6726217×10−24g


Mass of proton (mp)


عدد پی


π=3.1415927


Pi


ثابت پلانک


h=6.626069×10
−34J s, ℏ=h/2π=1.05457266·10-34 J·s


Planck’s constant (h)


سرعت نور در خلاء


c= 2.99792458 × 108m/s


Speed of light in vacuum (c)


نفوذپذیری خلاء


μ0=4π·10-7 T2·m3/J,
12.566370614·10-7 T2·m3/J


 


Permeability of vacuum μ0


گذردهی خلاء


ϵ0=1/μoc2,8.854187817·10-12 C2/J·m


Permittivity of vacuum ϵ0


ثابت ساختار ریز


1137.0359895


Fine structure constant α


مگنتون بور


μB=eh/4πme, 9.2740154·10-24 J/T


Bohr magneton μB


مگنتون هسته


μN=eh/4πmp, 5.0507866·10-27 J/T


Nuclear
magneton μN


فاکتورg الکترون آزاد


2.002319304386


Free electron g factor ge


نسبت ژیرومغناطیسی الکترون آزاد


γe=2geB/h, 1.7608592·1011 1/s·T


γe/2π=28.024944
GHz/T


Free
electron gyromagnetic ratio γ
e


گشتاور مغناطیسی الکترون


μe=−geμB/2, -9.2847701·10-24 J/T


Electron magnetic moment  μe


نسبت ژیرومغناطیسی پروتون


2.67515255·108 1/s·T


γp/2π=
42.576375 MHz/T


Proton
gyromagnetic ratio (H2O) 
 γp


گشتاور مغناطیسی پروتون


1.41060761·10-26 J/T


Proton magnetic moment μp


نسبت بار به جرم برای الکترون


1.75880·1011 C/kg


Charge-to-mass
ratio for the electron


شعاع بور


5.29177·10-11 m


Bohr radius a0


شعاع الکترون


2.81792·10-15 m


Electron
radius re


فاکتور پروتون (فاکتور لانده)


5.585


Proton g factor (Landé factor) gH


ثابت گرانش


6.673±0.010)·10-11m3/kg·s2


Gravitational
constant G


شتاب گرانش


9.80665 m/s2


Acceleration due to gravity g


طول موج کامپتون الکترون


2.42631·10-12 m


Compton
wavelength of the electron λc


واحد انرژی اتمی Hartree


1 Hartree = e2/4πϵoa0,
1 Hartree = 2.625501·106 J/mol


Atomic energy unit Hartree


فرکانس لارمور پروتون


νp=γp/2πB, νp= 42.5764 MHz/T (H2O)


Proton
Larmor frequency


فرکانس لارمور الکترونی


νe
νe/2π (g /ge) B, νe [GHz] =
13.9962 g B [T]


g =
0.07144775 νe [GHz] / B [T]


g =
3.04199νe[GHz] / νp [MHz], B [T] =
0.0234872 νp[MHz]


Electron Larmor frequency