미세 구조 상수

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미세 구조 상수 α
종류: 물리 상수
값: 7.297 352 5698 × 10-3
오차: ±0.000 000 0024 × 10-3
출처: CODATA 2010[1]
미세 구조 상수의 역수 α−1
종류: 물리 상수
값: 137.035 999 074
오차: ±0.000 000 044
출처: CODATA 2010[1]

미세 구조 상수(微細構造常數, 영어: fine structure constant, 기호 α) 또는 조머펠트 미세 구조 상수(Sommerfeld -)는 전자기력의 세기를 나타내는 물리상수다. 원자물리학입자물리학에서 자주 나타난다. 1916년 아르놀트 조머펠트가 발견하였다. 원래 조머펠트가 원자 방출 스펙트럼미세 구조를 연구할 때 발견하였으므로 이런 이름이 붙었다.

미세 구조 상수 \alpha국제단위계에서는 다음과 같이 정의한다.

\alpha = \frac{e^2}{4\pi\epsilon_0\hbar c}

여기서 e기본 전하, \pi원주율, \hbar=h/{2\pi}디랙 상수, c빛의 속도, \epsilon_0은 진공의 유전율이다. 이 값은 두 전자\hbar / m_e c(전자의 컴프턴 파장)의 거리를 두고 떨어져 있을 때, 그 전기적 위치 에너지와 전자의 정지 에너지 m_e c^2의 비로 해석할 수 있다.

CGS 단위계에서는 4\pi\epsilon_0 인자가 전하량에 포함되므로 식이 다음과 같이 바뀐다.

\alpha = \frac{e^2}{\hbar c}

\alpha는 차원이 없는 상수이기 때문에, 그 값은 단위계에 상관없이 같다. 현재 알려진 값은 양자 전기역학에서 예측하는 전자의 자기 모멘트와 미세 구조 상수와의 관계를 통해 구해진 것으로, 다음과 같다.

\alpha =0.007 297 352 5698(24)
1/\alpha = 137.035 999 074(44)

바깥 고리[편집]

  1. Mohr, Peter J., Barry N. Taylor, David B. Newell (2010년 11월 13일). CODATA Recommended Values of the Fundamental Physical Constants: 2010. 《Reviews of Modern Physics》 84 (4): 1527–1605. arXiv:1203.5425. doi:10.1103/RevModPhys.84.1527. Bibcode2012RvMP...84.1527M.