Referensi Konstanta Fisika
Setiap konstanta fisika fundamental dalam satu referensi yang dapat dicari — nilai rekomendasi CODATA 2022, dikelompokkan menurut kategori, dengan 7 konstanta eksak yang mendefinisikan satuan dasar SI ditandai dengan jelas. Cari berdasarkan nama atau simbol, filter menurut kategori, dan salin nilai apa pun dengan satu ketukan.
Redefinisi SI 2019
Sejak 20 Mei 2019, setiap satuan dasar SI didefinisikan dengan menetapkan nilai numerik eksak dari sebuah konstanta fisika, bukan lagi oleh artefak fisik atau prosedur laboratorium. Tujuh konstanta — frekuensi hiperhalus sesium ΔνCs, kecepatan cahaya c, konstanta Planck h, muatan elementer e, konstanta Boltzmann k_B, konstanta Avogadro N_A, dan efikasi cahaya K_cd — bersifat eksak menurut definisi dan secara langsung mendefinisikan sekon, meter, kilogram, ampere, kelvin, mol, dan kandela. Setiap konstanta lain pada halaman ini adalah besaran terukur, yang hanya diketahui hingga ketelitian terbatas.
Konstanta pendefinisi SI
| Simbol | Nama | Nilai | Satuan | Salin |
|---|---|---|---|---|
| ΔνCs | Frekuensi hiperhalus sesium Mendefinisikan sekon: frekuensi eksak transisi hiperhalus keadaan dasar sesium-133 yang dihitung oleh jam atomik. eksakMendefinisikan sekon | 9192631770 | Hz | |
| c | Kecepatan cahaya dalam vakum Mendefinisikan meter; batas kecepatan universal untuk sinyal atau partikel tak bermassa apa pun. eksakMendefinisikan meter | 299792458 | m s⁻¹ | |
| h | Konstanta Planck Mendefinisikan kilogram; kuantum aksi yang mengaitkan energi sebuah foton dengan frekuensinya, E = hf. eksakMendefinisikan kilogram | 6.62607015 × 10⁻³⁴ | J s | |
| e | Muatan elementer Mendefinisikan ampere; muatan listrik dari satu proton (atau negatif dari muatan elektron). eksakMendefinisikan ampere | 1.602176634 × 10⁻¹⁹ | C | |
| k_B | Konstanta Boltzmann Mendefinisikan kelvin; mengaitkan energi kinetik rata-rata partikel dalam suatu gas dengan suhunya. eksakMendefinisikan kelvin | 1.380649 × 10⁻²³ | J K⁻¹ | |
| N_A | Konstanta Avogadro Mendefinisikan mol; jumlah entitas elementer — atom, molekul, ion — dalam satu mol suatu zat. eksakMendefinisikan mol | 6.02214076 × 10²³ | mol⁻¹ | |
| K_cd | Efikasi cahaya Mendefinisikan kandela; efikasi cahaya dari radiasi monokromatik pada 540 terahertz (cahaya hijau). eksakMendefinisikan kandela | 683 | lm W⁻¹ |
Konstanta universal
| Simbol | Nama | Nilai | Satuan | Salin |
|---|---|---|---|---|
| G | Konstanta gravitasi Newton Menetapkan kekuatan gravitasi dalam hukum Newton F = Gm₁m₂/r²; konstanta fundamental yang paling kurang teliti diketahui. | 6.67430 × 10⁻¹¹ | m³ kg⁻¹ s⁻² | |
| ℏ | Konstanta Planck tereduksi Konstanta Planck dibagi 2π; satuan alami momentum sudut dalam mekanika kuantum, digunakan dalam E = ℏω. eksak | 1.054571817 × 10⁻³⁴ | J s | |
| σ | Konstanta Stefan–Boltzmann Mengaitkan total daya yang dipancarkan benda hitam per satuan luas dengan pangkat empat suhu absolutnya. eksak | 5.670374419 × 10⁻⁸ | W m⁻² K⁻⁴ |
Konstanta elektromagnetik
| Simbol | Nama | Nilai | Satuan | Salin |
|---|---|---|---|---|
| ε₀ | Permitivitas listrik vakum Permitivitas listrik ruang hampa; menetapkan kekuatan gaya listrik dalam hukum Coulomb. | 8.8541878188 × 10⁻¹² | F m⁻¹ | |
| μ₀ | Permeabilitas magnetik vakum Permeabilitas magnetik ruang hampa; menetapkan kekuatan gaya magnetik antar arus listrik. | 1.25663706127 × 10⁻⁶ | N A⁻² |
Konstanta atomik & nuklir
| Simbol | Nama | Nilai | Satuan | Salin |
|---|---|---|---|---|
| mₑ | Massa elektron Massa diam elektron, partikel elementer bermuatan teringan yang diketahui. | 9.1093837139 × 10⁻³¹ | kg | |
| m_p | Massa proton Massa diam proton, inti atom hidrogen-1. | 1.67262192595 × 10⁻²⁷ | kg | |
| m_n | Massa neutron Massa diam neutron, sedikit lebih berat daripada proton dan tidak stabil ketika bebas. | 1.67492750056 × 10⁻²⁷ | kg | |
| α | Konstanta struktur halus Bilangan tak berdimensi, sekitar 1/137, yang mengukur kekuatan interaksi elektromagnetik antar partikel bermuatan. | 7.2973525643 × 10⁻³ | — | |
| a₀ | Jari-jari Bohr Jarak paling mungkin antara inti dan elektron dalam atom hidrogen keadaan dasar. | 5.29177210544 × 10⁻¹¹ | m | |
| R∞ | Konstanta Rydberg Nilai batas bilangan gelombang spektral atomik, digunakan untuk memprediksi spektrum emisi hidrogen. | 10973731.568157 | m⁻¹ | |
| u | Konstanta massa atom Seperdua belas massa atom karbon-12; satuan acuan untuk massa atom dan molekul (1 u). | 1.66053906892 × 10⁻²⁷ | kg |
Konstanta fisiko-kimia
| Simbol | Nama | Nilai | Satuan | Salin |
|---|---|---|---|---|
| R | Konstanta gas molar Konstanta R dalam hukum gas ideal pV = nRT; sama dengan konstanta Avogadro dikalikan konstanta Boltzmann. eksak | 8.314462618 | J mol⁻¹ K⁻¹ | |
| F | Konstanta Faraday Muatan listrik yang dibawa oleh satu mol elektron; digunakan untuk mengaitkan arus dan waktu dengan mol dalam elektrolisis. eksak | 96485.33212 | C mol⁻¹ | |
| eV | Elektronvolt Energi kinetik yang diperoleh sebuah elektron yang dipercepat melalui beda potensial satu volt; satuan energi yang praktis dalam fisika atomik dan partikel. eksak | 1.602176634 × 10⁻¹⁹ | J | |
| g₀ | Gravitasi standar Nilai konvensional percepatan gravitasi Bumi, digunakan untuk mendefinisikan kilogram-gaya dan satuan berbasis gravitasi lainnya. eksak | 9.80665 | m s⁻² | |
| atm | Atmosfer standar Tekanan acuan standar, mendekati tekanan atmosfer rata-rata di permukaan laut. eksak | 101325 | Pa |
Nilai-nilai merupakan nilai rekomendasi CODATA 2022. Konstanta yang ditandai "eksak" ditetapkan menurut definisi — baik salah satu dari 7 konstanta pendefinisi SI maupun hasil kali eksak dari konstanta-konstanta itu — sedangkan setiap nilai lainnya adalah hasil pengukuran, dengan ketidakpastian pada digit terakhirnya.
Konstanta pendefinisi SI
| Simbol | Nama | Nilai | Satuan |
|---|---|---|---|
| ΔνCs | Frekuensi hiperhalus sesium eksak Mendefinisikan sekon | 9192631770 | Hz |
| c | Kecepatan cahaya dalam vakum eksak Mendefinisikan meter | 299792458 | m s⁻¹ |
| h | Konstanta Planck eksak Mendefinisikan kilogram | 6.62607015 × 10⁻³⁴ | J s |
| e | Muatan elementer eksak Mendefinisikan ampere | 1.602176634 × 10⁻¹⁹ | C |
| k_B | Konstanta Boltzmann eksak Mendefinisikan kelvin | 1.380649 × 10⁻²³ | J K⁻¹ |
| N_A | Konstanta Avogadro eksak Mendefinisikan mol | 6.02214076 × 10²³ | mol⁻¹ |
| K_cd | Efikasi cahaya eksak Mendefinisikan kandela | 683 | lm W⁻¹ |
Konstanta universal
| Simbol | Nama | Nilai | Satuan |
|---|---|---|---|
| G | Konstanta gravitasi Newton | 6.67430 × 10⁻¹¹ | m³ kg⁻¹ s⁻² |
| ℏ | Konstanta Planck tereduksi eksak | 1.054571817 × 10⁻³⁴ | J s |
| σ | Konstanta Stefan–Boltzmann eksak | 5.670374419 × 10⁻⁸ | W m⁻² K⁻⁴ |
Konstanta elektromagnetik
| Simbol | Nama | Nilai | Satuan |
|---|---|---|---|
| ε₀ | Permitivitas listrik vakum | 8.8541878188 × 10⁻¹² | F m⁻¹ |
| μ₀ | Permeabilitas magnetik vakum | 1.25663706127 × 10⁻⁶ | N A⁻² |
Konstanta atomik & nuklir
| Simbol | Nama | Nilai | Satuan |
|---|---|---|---|
| mₑ | Massa elektron | 9.1093837139 × 10⁻³¹ | kg |
| m_p | Massa proton | 1.67262192595 × 10⁻²⁷ | kg |
| m_n | Massa neutron | 1.67492750056 × 10⁻²⁷ | kg |
| α | Konstanta struktur halus | 7.2973525643 × 10⁻³ | — |
| a₀ | Jari-jari Bohr | 5.29177210544 × 10⁻¹¹ | m |
| R∞ | Konstanta Rydberg | 10973731.568157 | m⁻¹ |
| u | Konstanta massa atom | 1.66053906892 × 10⁻²⁷ | kg |
Konstanta fisiko-kimia
| Simbol | Nama | Nilai | Satuan |
|---|---|---|---|
| R | Konstanta gas molar eksak | 8.314462618 | J mol⁻¹ K⁻¹ |
| F | Konstanta Faraday eksak | 96485.33212 | C mol⁻¹ |
| eV | Elektronvolt eksak | 1.602176634 × 10⁻¹⁹ | J |
| g₀ | Gravitasi standar eksak | 9.80665 | m s⁻² |
| atm | Atmosfer standar eksak | 101325 | Pa |
Tentang Referensi Konstanta Fisika
Konstanta fisika adalah besaran yang tidak pernah berubah — sama di mana pun di alam semesta dan pada setiap titik waktu — dan muncul di seluruh fisika, kimia, serta teknik sebagai angka tetap yang membuat hukum-hukum alam menjadi kuantitatif. Referensi ini mengumpulkan konstanta-konstanta fundamental yang diakui oleh CODATA (Committee on Data for Science and Technology), yang dikelompokkan ke dalam lima kategori: 7 konstanta pendefinisi SI yang menetapkan satuan dasar, konstanta universal (kecepatan cahaya, konstanta gravitasi, konstanta Stefan–Boltzmann), konstanta elektromagnetik (permitivitas dan permeabilitas vakum), konstanta atomik & nuklir (massa partikel, konstanta struktur halus, jari-jari Bohr, konstanta Rydberg), dan konstanta fisiko-kimia (konstanta gas, konstanta Faraday, elektronvolt, gravitasi standar, dan atmosfer standar). Yang membuat halaman ini tidak biasa bagi situs yang berfokus pada satuan adalah bahwa tujuh dari angka-angka ini bukan sekadar berguna — mereka adalah definisi dari sebuah satuan. Sejak redefinisi SI 2019, sekon, meter, kilogram, ampere, kelvin, mol, dan kandela masing-masing didefinisikan dengan menetapkan nilai numerik eksak dari satu konstanta (secara berturut-turut: frekuensi hiperhalus sesium, kecepatan cahaya, konstanta Planck, muatan elementer, konstanta Boltzmann, konstanta Avogadro, dan efikasi cahaya), menggantikan artefak dan prosedur laboratorium yang lama. Setiap nilai di sini adalah nilai rekomendasi CODATA 2022, referensi yang diterima secara internasional dan digunakan dalam fisika serta teknik di seluruh dunia. Gunakan untuk mencari sebuah konstanta bagi suatu perhitungan, memeriksa apakah suatu nilai bersifat eksak atau terukur, atau mengeksplorasi bagaimana satuan dasar SI sebenarnya didefinisikan saat ini.
Cara menggunakan referensi ini
- 1 Cari berdasarkan nama atau simbol, atau ketuk sebuah chip kategori — pendefinisi SI, universal, elektromagnetik, atomik & nuklir, atau fisiko-kimia — untuk mempersempit daftar.
- 2 Baca simbol, nilai, dan satuan untuk konstanta yang Anda butuhkan; lencana "mendefinisikan" menandai 7 konstanta yang menetapkan satuan dasar SI, dan lencana "eksak" menandai setiap nilai dengan ketidakpastian nol.
- 3 Ketuk ikon salin pada baris mana pun untuk menyalin konstanta sebagai "simbol = nilai satuan," siap ditempel ke dalam perhitungan, spreadsheet, atau kode.
Bagaimana SI mendefinisikan satuan dasarnya dari konstanta
Sebelum 2019, beberapa satuan dasar SI didefinisikan oleh artefak fisik (kilogram adalah sebuah silinder platina-iridium yang disimpan di ruang penyimpanan di Prancis) atau oleh prosedur yang sulit diwujudkan dengan ketelitian sempurna. Redefinisi 2019 menggantikan setiap satu dari definisi tersebut dengan nilai numerik tetap untuk sebuah konstanta fundamental, sehingga setiap satuan kini didefinisikan murni berdasarkan fisika yang tidak berubah. Sekon didefinisikan dengan menetapkan ΔνCs, frekuensi transisi hiperhalus tertentu dalam atom sesium-133, tepat pada 9.192.631.770 Hz — jam atomik mewujudkan sekon dengan menghitung osilasi ini. Meter didefinisikan dengan menetapkan kecepatan cahaya c tepat pada 299.792.458 m/s — karena sekon sudah ditetapkan, ini menentukan meter sebagai jarak yang ditempuh cahaya dalam 1/299.792.458 sekon. Kilogram didefinisikan dengan menetapkan konstanta Planck h tepat pada 6,62607015×10⁻³⁴ J·s, diwujudkan dalam praktik dengan neraca Kibble yang menimbang suatu massa terhadap gaya elektromagnetik. Ampere didefinisikan dengan menetapkan muatan elementer e tepat pada 1,602176634×10⁻¹⁹ C — satu ampere adalah arus dari 1/e muatan elementer yang mengalir per sekon. Kelvin didefinisikan dengan menetapkan konstanta Boltzmann k_B tepat pada 1,380649×10⁻²³ J/K, yang mengaitkan suhu langsung dengan energi kinetik partikel. Mol didefinisikan dengan menetapkan konstanta Avogadro N_A tepat pada 6,02214076×10²³ per mol — satu mol hanyalah sebanyak itu entitas elementer, tidak lagi terikat pada massa tertentu karbon-12. Kandela didefinisikan dengan menetapkan efikasi cahaya K_cd dari cahaya hijau 540 THz tepat pada 683 lm/W, menghubungkan satuan persepsi cahaya dengan satuan daya radian. Setiap konstanta lain pada halaman ini — konstanta gravitasi, massa partikel, konstanta struktur halus, dan selebihnya — diukur terhadap kerangka eksak ini, itulah sebabnya konstanta-konstanta tersebut membawa ketidakpastian terbatas pada digit terakhirnya alih-alih lencana "eksak".
Pertanyaan yang sering diajukan
Apa itu konstanta fisika fundamental?
Konstanta fisika fundamental adalah besaran, seperti kecepatan cahaya atau muatan elektron, yang diyakini sama di mana pun di alam semesta dan tidak berubah sepanjang waktu. Konstanta-konstanta ini muncul sebagai angka tetap dalam persamaan fisika dan kimia — misalnya, kecepatan cahaya c menetapkan kecepatan maksimum untuk sinyal apa pun, dan konstanta Boltzmann k_B mengaitkan suhu suatu gas dengan energi kinetik rata-rata partikelnya. Halaman ini mencantumkan nilai rekomendasi CODATA 2022 untuk konstanta-konstanta yang paling sering digunakan dalam fisika, kimia, dan teknik.
Konstanta fisika mana yang bersifat eksak?
Tujuh konstanta bersifat eksak menurut definisi sejak redefinisi SI 2019: frekuensi hiperhalus sesium ΔνCs, kecepatan cahaya c, konstanta Planck h, muatan elementer e, konstanta Boltzmann k_B, konstanta Avogadro N_A, dan efikasi cahaya K_cd. Beberapa lainnya juga eksak karena merupakan hasil kali tetap dari konstanta pendefinisi ini atau konvensi yang diadopsi — konstanta Planck tereduksi ℏ = h/2π, konstanta Stefan–Boltzmann σ, konstanta gas molar R = N_A×k_B, konstanta Faraday F = N_A×e, elektronvolt, gravitasi standar g₀ (9,80665 m/s², ditetapkan menurut konvensi), dan atmosfer standar (101.325 Pa, ditetapkan menurut konvensi). Setiap nilai yang ditandai "eksak" pada halaman ini tidak membawa ketidakpastian pengukuran; setiap nilai lainnya adalah besaran terukur yang hanya diketahui hingga jumlah digit yang terbatas.
Apa yang berubah dalam redefinisi SI 2019?
Sebelum 20 Mei 2019, beberapa satuan dasar SI bergantung pada artefak fisik atau prosedur laboratorium tertentu — yang paling terkenal adalah kilogram, yang didefinisikan oleh satu silinder platina-iridium ("Le Grand K") yang disimpan di ruang penyimpanan dekat Paris. Redefinisi tersebut menggantikan setiap definisi semacam itu dengan nilai numerik eksak yang tetap untuk sebuah konstanta fundamental, sehingga laboratorium mana pun dengan peralatan yang tepat kini dapat mewujudkan sebuah satuan langsung dari fisika yang tidak berubah, alih-alih dengan membandingkannya terhadap sebuah objek fisik. Kilogram, misalnya, kini didefinisikan dengan menetapkan konstanta Planck dan diwujudkan dengan neraca Kibble, bukan dengan menimbang sebuah artefak.
Apa perbedaan antara konstanta Planck dan konstanta Planck tereduksi?
Konstanta Planck h (6,62607015×10⁻³⁴ J·s) dan konstanta Planck tereduksi ℏ = h/2π (1,054571817×10⁻³⁴ J·s) hanyalah dua konvensi untuk menyatakan kuantum aksi yang sama. h digunakan dalam rumus yang ditulis dalam bentuk frekuensi, seperti energi foton E = hf, sedangkan ℏ digunakan dalam rumus yang ditulis dalam bentuk frekuensi sudut, seperti E = ℏω dan asas ketidakpastian Δx·Δp ≥ ℏ/2. Karena h bersifat eksak dan 2π adalah konstanta matematika yang diketahui secara eksak, ℏ juga bersifat eksak — ia hanya dibulatkan hingga sejumlah digit terbatas seperti bilangan irasional mana pun, meskipun membawa ketidakpastian pengukuran nol.
Alat terkait
Manfaatkan konstanta-konstanta ini: gunakan alat notasi ilmiah untuk mengubah nilai apa pun antara bentuk desimal dan ×10ⁿ, alat angka penting untuk membulatkan hasil ke ketelitian yang tepat, kalkulator analisis dimensi untuk merangkai konversi satuan langkah demi langkah, atau konverter satuan untuk mengonversi nilai suatu konstanta ke satuan yang berbeda.