Русская Википедия:Постоянная Стефана — Больцмана
Постоя́нная Сте́фана — Бо́льцмана (также постоянная Стефана), физическая постоянная, являющаяся коэффициентом пропорциональности в законе Стефана — Больцмана: полная энергия, излучаемая единицей площади поверхности абсолютно чёрного тела за единицу времени, пропорциональна четвёртой степени термодинамической температуры[1]. Обычно обозначается греческой буквой <math>\sigma</math>.
Значение постоянной Стефана — Больцмана, рекомендованное CODATA в 2014 году, в единицах Международной системы единиц (СИ) составляет[2]
- <math>\sigma = 5{,}670367(13) \times 10^{-8} </math> Вт·м−2·К−4.
В единицах СГС:
- <math>\sigma = 5{,}670367(13) \times 10^{-5} </math> эрг·с−1·см−2·К−4.
Простое мнемоническое правило для запоминания приближённого значения постоянной Стефана — Больцмана в СИ: думать «5-6-7-8» и не забыть знак минус перед последней восьмёркой[3].
Значение постоянной Стефана — Больцмана может быть выведено из фундаментальных физических констант, а также определено экспериментально (подробнее см. закон Стефана — Больцмана). Она может быть определена через постоянную Больцмана следующим образом:
- <math>\sigma = \frac{2\pi^5k^4}{15h^3c^2} = \frac{\pi^2k^4}{60\hbar^3c^2} = 5{,}670367(13) \cdot 10^{-8}</math> Дж·с−1·м−2·К−4,
где:
- Шаблон:Math — постоянная Больцмана;
- Шаблон:Math — постоянная Планка;
- Шаблон:Hbar — приведённая постоянная Планка;
- Шаблон:Math — скорость света в вакууме.
Рекомендованное значение CODATA 2014 года рассчитывается из измеренного значения газовой постоянной[4]:
- <math>\sigma = \frac{2 \pi^5 R^4}{15 h^3 c^2 N_\text{A}^4} = \frac{32 \pi^5 h R^4 R_\infty^4}{15 A_\text{r}(\mathrm{e})^4 M_\text{u}^4 c^6 \alpha^8},</math>
где:
- Шаблон:Math — универсальная газовая постоянная;
- Шаблон:Math — число Авогадро;
- Шаблон:Math — постоянная Ридберга;
- Шаблон:Math — «относительная атомная масса» электрона;
- Шаблон:Math — молярная массовая постоянная (1 г/моль по определению);
- Шаблон:Math — постоянная тонкой структуры.
Связанная константа — постоянная излучения (или постоянная плотности излучения) Шаблон:Math, которая определяется по формуле[5]
- <math>a = \frac{4\sigma}{c} = 7{,}5657 \times 10^{-15}</math> эрг·см−3·К−4 <math>= 7{,}5657 \times 10^{-16}</math> Дж·м−3·К−4.
См. также
Примечания
- ↑ Шаблон:ФЭ
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ То есть, должно получиться 5,67·10−8.
- ↑ Fundamental Physical Constants — Complete Listing Шаблон:Wayback.
- ↑ радиационная постоянная Шаблон:Wayback, ScienceWorld.