fijnstructuurconstante

De fijnstructuurconstante, vaak aangeduid met α, is een dimensieloze natuurconstante die de sterkte van de elektromagnetische interactie beschrijft tussen elementaire geladen deeltjes. Ze komt voor in veel theorieën en berekeningen van quantumelectrodynamica en atoomfysica en bepaalt hoe elektronen interageren met fotonen en met elektromagnetische velden.

Definitie en waarde: In SI-eenheden is α gedefinieerd als α = e^2/(4π ε0 ħ c), waarbij e de elementaire lading is, ε0 de vacuumpermittiviteit, ħ de gereduceerde Planckconstante en c de lichtsnelheid. α is dimensionloos en heeft een waarde van ongeveer 0,0072973525693; equivalenter α^-1 ≈ 137,035999084.

Belangrijke verschijningsvormen: α verschijnt in de fijnstructuur van atoomspectra, zoals de splitting van hydrogen-energie­niveaus, en in hogere-orde correcties binnen quantum electrodynamica. Het bepaalt ook het magnetaal moment van het elektron (het anomalous magnetic moment, g-2) en vele andere aspecten van elektromagnetische interacties.

Constante en variatie: α wordt beschouwd als een fundamentele constante die in de meeste theorieën als constant wordt verondersteld. Er bestaan studies die naar mogelijke ruimtetijdvariaties zoeken, maar huidige experimenten laten geen significante verandering zien binnen de meetnauwkeurigheid. CODATA levert de meest precieze aanbevolen waarden.