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 .

Значение постоянной Стефана — Больцмана, рекомендованное CODATA в 2014 году, в единицах Международной системы единиц (СИ) составляет[2]

Вт·м−2·К−4.

В единицах СГС:

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:

Дж·с−1·м−2·К−4,

где:

k — постоянная Больцмана;
h — постоянная Планка;
ħ — приведённая постоянная Планка;
с — скорость света в вакууме.

Рекомендованное значение CODATA 2014 года рассчитывается из измеренного значения газовой постоянной[4]:

где:

R — универсальная газовая постоянная;
NA — число Авогадро;
R — постоянная Ридберга;
Ar(e) — «относительная атомная масса» электрона;
Mu — молярная массовая постоянная (1 г/моль по определению);
α — постоянная тонкой структуры.

Связанная константа — постоянная излучения (или постоянная плотности излучения) a, которая определяется по формуле[5]

эрг·см−3·К−4 Дж·м−3·К−4.

См. также

Ссылки

  1. Стефана — Больцмана постоянная // Физическая энциклопедия : [в 5 т.] / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Большая российская энциклопедия, 1994. — Т. 4: Пойнтинга — Робертсона — Стримеры. — С. 689—700. — 704 с. — 40 000 экз. — ISBN 5-85270-087-8.
  2. Stefan-Boltzmann constant (англ.). The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty. National Institute of Standards and Technology (2014). Дата обращения 27 июня 2015.
  3. То есть, должно получиться 5,67·10−8.
  4. Fundamental Physical Constants — Complete Listing.
  5. радиационная постоянная, ScienceWorld.