Notes sur les constantes - 1° partie, Notes de Concepts de physique
Eleonore_sa
Eleonore_sa14 January 2014

Notes sur les constantes - 1° partie, Notes de Concepts de physique

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Notes de physique sur les constantes - 1° partie. Les principaux thèmes abordés sont les suivants: les constantes universelles, les constantes physiques, les constantes astrophysiques, les constantes de planck.
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La physique à l'opposé des mathématiques est une science exacte dans le sens que sa

vérification et sa validité se base et est mise constamment à l'épreuve par des faits

expérimentaux.

Comme l'être humain a du choisir arbitrairement un système de mesures, certaines lois établies

théoriquement à l'aide de propriétés de la matière ne sont souvent exactes qu'à un facteur

multiplicatif constant près de normalisation relativement à ce système de mesure. Apparaissent

alors dans les équations de la physique des constantes dont l'existence n'est due qu'à ce

système de mesure mais cependant ce n'est pas toujours le cas, certaines constantes bien qu'en

adaptant le système de mesure n'égaleront (du moins il semblerait) jamais l'unité.

Il existe de nombreuses constantes en physique (une infinité au fait) mais certaines ont un

statut particulier dans le sens qu'elles ne peuvent se déduire d'autres constantes. Nous en

proposons ici la liste et les valeurs (non exactes) et nous le retrouverons fréquemment lors de

nos développements dans ce site.

Remarque: Les constantes sont données pour certaines au temps auquel le lecteur les lit (...) car

selon certaines théories, les valeurs ne sont pas tout à fait fixes.

CONSTANTES UNIVERSELLES

Les valeurs listées ci-dessous sont des valeurs dont les scientifiques ont remarqué qu'elles

semblaient (...) constantes et indépendantes de tous paramètres utilisés, et que la théorie

suppose donc réellement constantes.

Constante gravitationnelle

Température absolue

Vitesse (célérité) de la lumière

Nombre d'Avogadro

Charge de l'électron

Constante de Planck

Constante de Boltzmann

Permittivité du vide

Susceptibilité magnétique

Pi

Constante de Dirac (utilitaire)

Constante de Coulomb (utilitaire)

Tableau: 28.2 - Constantes universelles

Remarques:

R1. La célérité de la lumière, la permittivité du vide et la susceptibilité magnétique du vide se

déduisent les uns des autres par une relation que nous lors de notre étude des équations de

Maxwell (cf. chapitre d'Électrodynamique)

R2. La constante de Dirac est aussi parfois appelée "constante de Planck réduite".

R3. La constante de Boltzmann peut être calculé comme le rapport de la constante molaire des

gaz R (voir plus bas les constantes chimiques) sur le nombre d'Avogadro N (cf. chapitre de

Mécanique Des Milieux Continus).

Il existe d'autres constantes d'ordre pratique qui se déterminent théoriquement et dont la

valeur sera utile à tout ingénieur ou physicien qui souhaiterait appliquer dans la pratique

certaines des relations qui seront démontrées sur ce site :

CONSTANTES PHYSIQUES

Définition: Une "constante physique" est une quantité physique dont la valeur numérique est

fixe. Contrairement à une constante mathématique, elle implique directement et toujours une

grandeur physiquement mesurable.

Masse de l'électron (au repos)

Masse du neutron (au repos)

Masse du proton (au repos)

Constante de structure fine

Quantum de flux magnétique

Constante de Stefan

Constante de Stefan-

Boltzmann

Rayon classique de l'électron

Impédance du vide

Magnéton de Bohr

Constante de Rydberg

Rayon de Bohr

Electron-Volt

Accélération gravitationnelle

terrestre moyenne

Pression standard

Tableau: 28.3 - Constantes physiques

CONSTANTES PHYSICO-CHIMIQUES

Les constantes physico-chimiques sont des constantes physiques que l'on retrouve plus

particulièrement dans l'ensemble des domaines ayant trait à la chimie.

Constante molaire des gaz

Constante de Faraday

Volume molaire

Unité de masse atomique

Tableau: 28.4 - Constantes physico-chimiques

Remarque: Le lecteur intéressé par les propriétés des éléments chimiques peut télécharger le

tableau périodique des éléments proposé dans la rubrique de téléchargement du site.

CONSTANTES ASTROPHYSIQUES

Le tableau suivant contient les valeurs des constantes et paramètres couramment utilisés en

astrophysique et aussi plus particulièrement en cosmologie.

Constante de Hubble

Densité critique de l'Univers

Distance Terre-Soleil (parsec)

Rayon Terrestre

Rayon Solaire

Masse Terrestre

Masse Solaire

Tableau: 28.5 - Constantes astrophysiques

CONSTANTES DE PLANCK

Les constantes de Planck sont principalement des curiosités physiques qui découlent d'un

système d'unités particulier et dont les valeurs selon le système S.I. sont données dans le

tableau ci-dessous.

Remarque: Le lecteur intéressé par la provenance des différentes constantes de Planck (longueur

de Planck, masse de Planck, etc.) devra se rendre dans le chapitre de Physique Quantique

Ondulatoire du site où ces constantes sont déterminées avec les détails nécessaires.

Longueur de Planck

Temps de Planck

Masse de Planck

Température de Planck

Energie de Planck

Densité de Planck

Force de Planck

Puissance de Planck

Pulsation de Planck

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