Постійна тонкої структури (позначається α, альфа) — це безрозмірна фундаментальна константа, яка характеризує силу електромагнітної взаємодії між зарядженими частинками.
Формула постійної тонкої структури:
alpha = (e^2) / (4 * pi * epsilon_0 * hbar * c)
де:
- e — елементарний заряд
- epsilon_0 — електрична стала вакууму
- hbar — приведена стала Планка (h / 2π)
- c — швидкість світла у вакуумі
- pi — число π (~3.14159)
Числове значення:
alpha ≈ 1 / 137.035999084
або приблизно
alpha ≈ 0.0072973525693
Одиниці:
Безрозмірна величина (одиниць немає)
Фізичний зміст
- Постійна тонкої структури визначає силу електромагнітної взаємодії, наприклад, між електроном і протоном в атомі водню.
- Вона контролює тонку структуру спектральних ліній, яка виникає через електромагнітну взаємодію і релятивістські ефекти.
- Постійна тонкої структури використовується у квантовій електродинаміці та фізиці елементарних частинок.
Історична довідка
- Введена Арнольдом Зоммерфельдом на початку XX століття при розробці теорії атомного спектра.
- Є однією з найважливіших фундаментальних констант у фізиці.