İnce yapı sabiti
İnce yapı sabiti ya da Sommerfeld sabiti (genelde α sembolüyle gösterilir), temel yüklü parçacıklar arasındaki elektromanyetik etkileşimim gücünü tanımlayan boyutsuz bir fiziksel sabittir. Temel yüklü bir parçacığın elektromanyetik alanla eşleşmesini ifade eden temel yükle (e) olan ilişkisi 4πε0ħcα = e2 formülüyle tanımlanmaktadır. Boyutsuz bir nicelik olduğundan, ölçü sistemi fark etmeksizin sayısal değeri yaklaşık 1137'dir.[1]
α, ismini 1916 yılında Bohr atom modelini genişletmeye çalışırken onu bulan Arnold Sommerfeldden alır.[2] α bir hidrojen atomunun spektral çizgilerinin arasındaki boşlukların ince yapısını niceler. Bu değer 1887 yılında Michelson ve Morley tarafından tam olarak hesaplanmıştır.
Tanım değiştir
Farklı fiziksel sabitler üzerinden α'nın tanımları aşağıda verilmiştir:
Sabitler:
- e temel yük (= 1,602176634×10-19 C);
- π pi sabiti;
- h Planck sabiti (= 6,62607015×10-34 J⋅s);
- ħ = h2π azaltılmış Planck sabiti (= 6,62607015×10-34 J⋅s2π);
- c ışığın vakumadaki hızı (= 299792458 m/s);
- ε0 elektrik sabiti veya elektriğin vakumdaki geçirgenliği;
- µ0 manyetik sabit ya da manyetizmanın vakumdaki geçirgenliği;
- ke Coulomb sabiti;
- RK Von Klitzing sabiti;
- Z0 vakumdaki iç direnç.
SI olmayan birimlerle değiştir
Elektrostatik cgs birimleriyle elektriksel yükün birimi (statcoulomb) Coulomb sabitinin ya da geçirgenlik faktörünün 1 ve birimsiz olucağı şekilde tanımlanır. Bu tanımla ince yapı sabiti aşağıdaki gibi ifade edilir (Bu genelde eski fizik kitaplarında bulunabilir),
Genellikle yüksek enerji fiziğinde kullanılan doğal birimlerde ε0 = c = ħ = 1 eşitliği vardır. Bu eşitlik üzerinden ince yapı sabitinin değeri aşağıdaki gibi ifade edilir,[3] Görüldüğü gibi ince yapı sabiti temel yükün değerini e = √4πα ≈ 0,30282212 şeklinde tanımlar.
Hartree atom birimleri kullanıldığında (e = me = ħ = 1 ve ε0 = 14π) ince yapı sabiti aşağıdaki gibidir,
Kaynakça değiştir
- ^ Mohr, P. J.; Taylor, B. N.; Newell, D. B. (2019). "Inverse fine structure constant" (İngilizce). Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü. 23 Eylül 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 12 Kasım 2019.
- ^ "Annalen der Physik Ser. 4, Bd. 51 (1916)". HathiTrust (İngilizce). 25 Mart 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 9 Mart 2021.
- ^ Peskin, Michael Edward (1995). An Introduction To Quantum Field Theory. Daniel V. Schroeder. New York: Westview Press. ISBN 978-0-8133-4543-7. OCLC 741492433. 28 Temmuz 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 11 Mart 2021.
Dış bağlantılar değiştir
- Adler, Stephen. "Theories of the Fine Structure Constant α" (PDF) (İngilizce). FERMILAB-PUB-72/059-T. 31 Ocak 2017 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 12 Kasım 2019.