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Physikalische Konstanten

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Physikalische Konstanten Artikel

In der Wissenschaft werden als physikalische Konstanten oder Naturkonstanten Quantitäten genannt, deren numerischer Wert sich nicht ändert. Ihnen wird eine konstante Größe zugeschrieben.

Man kann zusätzlich von elementaren (oder grundlegende) und abgeleiteten Konstanten sprechen.

Erstere finden (bislang) keine tiefere Erklärung in wissenschaftlichen Theorien, letztere lassen sich aus den elementaren Konstanten berechnen. Beispielsweise ist der Bohrsche Radius mit Hilfe der Quantentheorie aus den elementareren Konstanten wie etwa dem Planckschen Wirkungsquantum, der Lichtgeschwindigkeit, der Elementarladung, der Elektronenmasse und der Protonenmasse berechenbar. Abgeleitete Konstanten wie etwa der Standardatmosphärendruck oder die Erdbeschleunigung sind dem Menschen in seiner Umgebung nützlich, haben aber in der Regel keine darüber hinausgehende Bedeutung.


Nennung der Konstante Symbol(e) Wert
Elektromagnetismus
Elementarladung e 1,602 176 462(63) · 10-19 C
Permeabilität des Vakuums μ0 4π · 10-7 Hm-1 (definiert)

12,566370614 · 10-7 T2 m3/J

Dielektrizitätskonstante des Vakuums ε0 = 1/μ0c02 8,854 187 816 · 10-12 F m-1
Lichtgeschwindigkeit (Vakuum) c0 299 792 458 ms-1 (definiert)
Gravitation
Gravitationskonstante G 6,672 42(10) · 10-11 m3 kg-1 s-2
(Norm-)Fallbeschleunigung, (Norm-)Erdbeschleunigung gn 9,80665 m s-2 (definiert)
Thermodynamik
Avogadrozahl oder Loschmidt-Zahl L, NA, NL 6,022 141 99(47) · 1023 mol-1
Boltzmann-Konstante kB 1,380 650 3(24) · 10-23 J K-1
Universelle Gaskonstante R0 = NAkB 8,314 472 (15) J K-1 mol-1
Stefan-Boltzmann-Konstante σ 5,670 51(19) · 10-8 W m-2 K-4
Absoluter Nullpunkt   -273,15 °C = 0 K
Molvolumen eines idealen Gases, p = 1 bar, θ = 0 °C   22,413 996(39) L mol-1
Standard-Atmosphärendruck atm 101 325 Pa (definiert)
Elementarteilchen
Planck'sche Konstante bzw. Wirkungsquantum h 6,626 068 76(52) · 10-34 J s
h 4,135 667 27(52) · 10-15 eV s
ħ = h/2π 1,054 571 596(82) · 10-34 J s
Feinstrukturkonstante α = μ0 e2 c0 / 2 h 7,297 352 533(27) · 10-3
α-1 137,035 999 76(50)
Ruhemasse des Elektrons me 9,109 381 88(72) · 10-31 kg
Elektronenradius re 2,817 92 · 10-15 m
Ruhemasse des Protons mp 1,672 621 58(13) · 10-27 kg
Ruhemasse des Neutrons mn 1,674 928 6(10) · 10-27 kg
Gyromagnetisches Verhältnis des freien Elektrons γe 1,760 859 2 · 1011 s-1 T-1
Rydbergkonstante R∞ 1,097 373 153 4(13) · 107 m-1
Rydbergfrequenz R∞c 3,289 841 960 360 · 1015 s-1
Rydbergenergie R∞ch 13,605 141 384 3(13) eV
Bohrscher Radius a0 0,529 177 208 3(19) · 10-10 m
Bohrsches Magneton μB 9,274 015 4(31) · 10-24 J T-1
magnetisches Moment des Elektrons μe -9,284 770 1(31) · 10-24 JT-1
Landé-g-Faktor des freien Elektrons ge 2,002 319 304 386(20)
nukleares Magneton, Kernmagneton μN 5,050 786 6(17) · 10-27 J T-1
magnetisches Moment des Protons μp 1,410 607 61(47) · 10-26 JT-1
gyromagnetisches Verhältnis des Protons γp 2,675 221 28(81) · 108 s-1T-1
magnetisches Moment des Protons in H2O μ'p/μB 1,520 993 129(17) · 10-3
Resonanzfrequenz des Protons per Feld in H2O γ'p/2π 42,576 375 (13) MHzT-1
Vermischtes
atomare Masseneinheit mu, amu, 1u 1,660 538 73(13) · 10-27 kg
Faradaysche Konstante F 9,648 530 9(29) · 104 C mol-1
Magnetisches Flussquantum Φ0=h/2e 2,06783364 · 10-15 Wb
Hartree-Energie Eh 4,359 748 2(26) · 10-18 J
Erste Strahlungskonstante c1 3,741 774 9(22) · 10-16 Wm2
Zweite Strahlungskonstante c2 1,438 769 (12) · 10-2 mK

Die Ziffern in Klammern hinter einem Zahlenwert nennen die Unsicherheit in den letzten Stellen des Wertes. (Beispiel: Die Angabe 6,672 42(10) ist gleichbedeutend mit 6,672 42 ± 0, Tausend 10.) Die Unsicherheit ist als einfache Standardabweichung gegeben.

Buch-Tipp: Blutopfer. Black Dagger 02 Ein wahnsinn Auch der zweite Teil der Reihe um die Bruderschaft der Black Dagger hat mich voll und ganz in seinen Bann gezogen. Es ist eine Geschichte die sich schnell und leicht liest. In diesem Teil dreht sich alles um Wrath und Beth.

Siehe auch

Fundamentalkonstante , Mathematische Konstanten

Buch-Tipp: Bruderkrieg Unter der schönen Oberfläche lauert eine Bestie Nachdem der Vampirkönig Warth seine bessere Hälfte Beth gefunden hat, geht es nun um den "schönsten" Vampir der Black Dagger. Rhage wird nicht umsonst Hollywood genannt. Die Autorin beschreibt ihn, als bestechend schön und nicht ca. sie. Auch die Hauptprotagonisten sehen in ihm, den Mann (oder...

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