Êtes-vous un étudiant de l'EPFL à la recherche d'un projet de semestre?
Travaillez avec nous sur des projets en science des données et en visualisation, et déployez votre projet sous forme d'application sur Graph Search.
Concept
Constante de structure fine
Résumé
La est la associée à l'interaction électromagnétique. Elle est sans dimension et son interprétation reste un défi pour la physique moderne.
La constante est ainsi désignée pour des raisons historiques par référence à la structure fine. Le physicien allemand Arnold Sommerfeld (-) l'a proposée en .
Son symbole conventionnel est . Son expression est :
où :
est la charge élémentaire,
est la constante de Planck réduite,
est la célérité de la lumière dans le vide,
est la permittivité du vide.
Sa valeur recommandée par le Comité de données pour la science et la technologie, ajustée en , est :
La est la , sans dimension, associée à l'interaction électromagnétique.
La constante de structure fine est notée .
S'il existe plusieurs expressions de la constante de structure fine, le Système international (SI) d'unités privilégie sa relation exacte avec la perméabilité magnétique du vide et les trois autres constantes que sont la vitesse de la lumière dans le vide , la constante de Planck et la charge élémentaire . En effet, la perméabilité magnétique du vide est définie par :
de sorte que : .
La constante de structure fine peut également être définie par :
où est la constante de Coulomb ; , la charge élémentaire ; la constante de Planck réduite ; la célérité de la lumière dans le vide et la permittivité du vide.
Dans le système d'unités naturelles, où les constantes SI sont prises comme unités (), le caractère de comme simple constante de couplage électromagnétique est évident puisque .
Dans le système d'unités CGS, l'unité de charge électrique (le Statcoulomb ou lesu) est définie de telle façon que le facteur de permittivité, , qui est sans dimension, soit égal à 1. Par suite, la constante de structure fine est donnée par :
La définition de fait intervenir plusieurs constantes qui peuvent être mesurées indépendamment. Cependant, l'électrodynamique quantique fournit une manière de mesurer directement , en utilisant l'effet Hall quantique ou l'anomalie du moment magnétique de l'électron.
Source officielle
À propos de ce résultat
Cette page est générée automatiquement et peut contenir des informations qui ne sont pas correctes, complètes, à jour ou pertinentes par rapport à votre recherche. Il en va de même pour toutes les autres pages de ce site. Veillez à vérifier les informations auprès des sources officielles de l'EPFL.