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物理定数

化学の学習に必要な基礎物理定数をまとめます。より広範には例えばアメリカ国立標準技術研究所 NIST のサイトで科学技術データ委員会(Committee on Data for Science and Technology) CODATA の最新推奨値を確認することができます。

以下の物理定数のうち,定義値と記したものは国際単位系 SI における定義値(物理量の単位の定義に用いられる値)です。したがってこれらの物理量を SI で表す限りにおいては,その値には不確かさはありません。例えば光速度を実験で求めるには,光が 1 秒間に何メートル進むかを測定すればよいのですが,これは秒とメートルという二つの単位が定義されていて初めて可能になります。光速度を定義値とするというのは,反対に定義された光速度を元にメートルを定めることに対応します(秒は別の方法で定められたものを使います)。

定義値以外の物理定数は定義値をベースとして実験的あるいは理論的に定められますので,その値には不確かさが伴います。どの物理量を定義値とするかは時代によって変化していますが,ここで示すものは 2019 年に発行した現行の SI によるものです。

QuantitySymbolNumerical valueUnitRemark
真空中の光速度
speed of light in vacuum
$c$ $299\,792\,458$ $\mathrm{m\,s^{-1}}$ 定義値
電気素量
elementary charge
$e$ $1.602\,176\,634 \times 10^{-19}$ $\mathrm{C}$ 定義値
プランク定数
Planck constant
$h$ $6.626\,070\,15 \times 10^{-34}$ $\mathrm{J\,s}$ 定義値
還元プランク定数
reduced Planck constant
$\hbar$ $1.054\,571\,817\ldots \times 10^{-34}$ $\mathrm{J\,s}$ 定義値,$h/2\pi$
ボルツマン定数
Boltzmann constant
$k,\kB$ $1.380\,649 \times 10^{-23}$ $\mathrm{J\,K^{-1}}$ 定義値,$R/\NA$
アボガドロ定数
Avogadro constant
$\NA,L$ $6.022\,140\,76 \times 10^{23}$ $\mathrm{mol^{-1}}$ 定義値
ファラデー定数
Faraday constant
$F$ $96\,485.332\,12\ldots$ $\mathrm{C\,mol^{-1}}$ 定義値,$\NA e$
気体定数
molar gas constant
$R$ $8.314\,462\,618\ldots$ $\mathrm{J\,K^{-1}\,mol^{-1}}$ 定義値,$\NA\kB$
電子質量
electron mass
$m_\mathrm{e}$ $9.109\,383\,7015(28)\times 10^{-31}$ $\mathrm{kg}$
陽子質量
proton mass
$m_\mathrm{p}$ $1.672\,621\,923\,69(51)\times 10^{-27}$ $\mathrm{kg}$