Kiến thức Phổ thông

11 hằng số vật lý cơ bản mà ai cũng phải biết

Vật lý được mô tả bằng ngôn ngữ toán học, và các phương trình của ngôn ngữ này sử dụng một loạt các hằng số vật lý. Trong một ý nghĩa rất thực tế, các giá trị của các hằng số vật lý này xác định thực tế của chúng ta. Một vũ trụ trong đó chúng khác biệt sẽ bị thay đổi hoàn toàn so với vũ trụ mà chúng ta thực sự sinh sống.

Các hằng số thường được đưa ra bằng cách quan sát, trực tiếp (như khi người ta đo điện tích của electron hoặc tốc độ ánh sáng) hoặc bằng cách mô tả mối quan hệ có thể đo lường được và sau đó lấy giá trị của hằng số (như trong trường hợp của hằng số hấp dẫn).

Danh sách này là các hằng số vật lý quan trọng, cùng với một số bình luận về khi chúng được sử dụng, không hoàn toàn đầy đủ, nhưng sẽ hữu ích trong việc cố gắng hiểu cách nghĩ về các khái niệm vật lý này.

Cũng cần lưu ý rằng các hằng số này đôi khi được viết bằng các đơn vị khác nhau, vì vậy nếu bạn tìm thấy một giá trị khác không chính xác như giá trị này, có thể nó đã được chuyển đổi thành một đơn vị khác.

Tốc độ ánh sáng

c = 2.99792458 x 10^8  mét mỗi giây

Ngay cả trước khi Albert Einstein xuất hiện, nhà vật lý James Clerk Maxwell đã mô tả tốc độ ánh sáng trong không gian trống trong các phương trình Maxwell nổi tiếng của ông mô tả các trường điện từ. Khi Albert Einstein phát triển lý thuyết tương đối của mình , tốc độ ánh sáng có liên quan như một yếu tố cơ bản quan trọng của cấu trúc vật lý của thực tế.

Điện tích

e = 1.602177 x 10^-19 C

Thế giới hiện đại của chúng ta chạy bằng điện và điện tích của một electron là đơn vị cơ bản nhất khi nói về hành vi của điện hoặc điện từ.

Hằng số hấp dẫn

G = 6,67259 x 10^-11 N m 2 / kg 2

Hằng số hấp dẫn được phát triển như một phần của định luật hấp dẫn được phát triển bởi Sir Isaac Newton . Phép đo hằng số hấp dẫn là một thí nghiệm phổ biến được thực hiện bởi các sinh viên vật lý nhập môn, bằng cách đo lực hấp dẫn giữa hai vật thể.

Hằng số Planck

h = 6,6260755 x 10^-34 J s

Nhà vật lý Max Planck đã bắt đầu toàn bộ lĩnh vực vật lý lượng tử bằng cách giải thích giải pháp cho ” thảm họa tia cực tím ” trong việc khám phá vấn đề bức xạ của người đen . Khi làm như vậy, ông đã xác định một hằng số được gọi là hằng số Planck, tiếp tục xuất hiện trên nhiều ứng dụng khác nhau trong suốt cuộc cách mạng vật lý lượng tử.

Số avogadro

N A = 6.022 x 10 23 phân tử / mol

Hằng số này được sử dụng tích cực hơn nhiều trong hóa học so với vật lý, nhưng nó liên quan đến số lượng phân tử được chứa trong một mol của một chất.

Hằng số khí

R = 8,314510 J / mol K

Đây là một hằng số xuất hiện trong rất nhiều phương trình liên quan đến hành vi của các chất khí, chẳng hạn như Định luật khí lý tưởng như là một phần của  lý thuyết động học của chất khí .

Hằng số Boltzmann

k  = R / N A = 1.38066 x 10^-23 J / K

Được đặt theo tên Ludwig Boltzmann, nó được sử dụng để liên kết năng lượng của hạt với nhiệt độ của khí. Đó là tỷ lệ của hằng số khí R với số N A của Avogadro :

Khối hạt

Vũ trụ được tạo thành từ các hạt và khối lượng của các hạt đó cũng xuất hiện ở rất nhiều nơi khác nhau trong suốt quá trình nghiên cứu vật lý. Mặc dù có rất nhiều hạt cơ bản hơn chỉ ba loại này, chúng là các hằng số vật lý phù hợp nhất mà bạn sẽ bắt gặp:

  • Khối lượng electron = m e = 9,103939 x 10^-31 kg
  • Khối lượng nơtron = m n = 1,67262 x 10^-27 kg
  • Khối lượng proton =  m p = 1.67492 x 10^-27 kg

Hằng số không gian trống

ε 0 = 8.854 x 10^-12 C 2 / N m 2

Đây là một hằng số vật lý đại diện cho khả năng của chân không cổ điển cho phép các đường sức điện trường.

Hằng số Coulomb

k = 1 / (4 πε 0 ) = 8,987 x 10^9 N m 2 / C 2

Tính thấm của không gian trống sau đó được sử dụng để xác định hằng số Coulomb, đây là một tính năng chính của phương trình Coulomb chi phối lực tạo ra bằng cách tương tác các điện tích.

Tính thấm của không gian trống

μ 0 = 4 π x 10^-7 Wb / A m

Hằng số này tương tự như độ thấm của không gian trống, nhưng liên quan đến các đường sức từ cho phép trong chân không cổ điển, và được sử dụng theo định luật của Ampe mô tả lực của từ trường.

Đường sức từ là gì? Định nghĩa từ phổ, tính chất và cách quan sát thực nghiệm - Định nghĩa đường sức từ Một từ trường bao quanh bất kỳ điện tích nào trong chuyển động. Từ trường là liên tục và vô hình, nhưng sức mạnh và định hướng của nó có thể được thể hiện bằng các đường sức từ. Lý tưởng nhất là các đường sức từ hoặc đường sức… Đọc thêm
Chủ đề trong bài
Back to top button
Close

Adblock Detected

Please consider supporting us by disabling your ad blocker