基本物理常量

基本物理常量介绍

基本物理常量(表1 基本物理常数1986年国际推荐值 表2 20℃时常见固体和液体的密度 表3 标准大气压下不同温度的纯水密度 表4 在海平面上不同纬度处的重力加速度 表5 在20 C时部分金属的杨氏弹性模量 表6 水的饱和蒸汽压与温度的关系 表7 蓖麻油的粘度和温度的关系 表8 不同温度下与空气接触的水的表面张力 表9 不同湿度时干燥空气中的声速 表10 相对湿度查对表)

基本物理常量介绍

基本物理常量

fundamental constants of physics

物理学领域中具有普适性的一些常量。对物理学的发展有很大作用。一些重大物理现象的发现和物理理论的发现常常同基本物理常量的发现和准确测定密切相关。由于应用高稳定激光等新方法，很多常量的准确度达到10-6量级，更高的可达10-8～10-10量级， 基本物理常量的重要性还表现在定义计量单位从而确立计量标准的工作上。例如同时准确测量真空中高稳定激光波长λ和频率ν，就能通过c=λν来准确定出真空中的光速c。计量基准的发展趋势是利用准确度最高的频率单位，通过有关的基本物理常量来定义其他的基本或导出单位。未来的基本单位的定义和准确度在一定程度上依赖于基本物理常量的测定值和准确度。

国际上一直采用最小二乘法平差求出常量的一组最佳值。70年代以后，基本物理常量的平差工作，是在国际科学协会科学技术数据委员会（简称CODATA）的基本常量工作组的直接主持下进行的。1986年完成了新的一次平差，提出了基本物理常量的1986年推荐值。

基本物理常量

表1 基本物理常数1986年国际推荐值

量　符号　数值　单位　不确定度
ppm

光速c　299，792，458　Ms　（精确）

真空磁导率μ0　4 10 　NA　（精确）

真空介电常量，1/μ0 cε0　8.854 187 817…　10 Fm　（精确）

牛顿引力常量G　6.672 59(85)　10∧ 11 m kgs　128

普朗克常量h　6.626 075 5(40)　10Js　0.60

基本电荷e　1.602 177 33(49)　10C 　0.30

电子质量me　0.910 938 97(54)　10kg　0.59

电子荷质比-e/ me　-1.758 819 62(53)　10C / kg　0.30

质子质量mp　1.672 623 1(10)　10 kg　0.59

里德伯常量R∞　10 973 731.534(13)　m　0.0012

精细结构常数a　7.297 353 08(33)　10　0.045

阿伏伽德罗常量NA，L　6.022 136 7(36)　10 mol　0.59

气体常量R　8.314 510(70)　J mol K　8.4

玻耳兹曼常量k　1.380 658(12)　10 JK　8.4

摩尔体积（理想气体）T=273.15K；p=101325PaVm　22.414 10(29)　L/mol　8.4

圆周率　
　3.141 592 65　
　

自然对数底　e　2.718 281 83　
　

对数变换因子　loge10　2.302 585 09　
　

注：摘自《物理》，1987年，Nol，P7-12.

表2 20℃时常见固体和液体的密度

物 质　密 度
ρ(kg / m)　
　物 质　密 度
ρ(kg / m)

铝　2698.9　窗玻璃　2400~2700

铜　8960　冰（0℃）　800~920

铁　7874　石蜡　792

银　10500　有机玻璃　1200~1500

金　19320　甲醇　792

钨　19300　乙醇　789.4

铂　21450　乙醚　714

铅　11350　汽油　710~720

锡　7298　弗利昂-12　1329

水银　13546.2　变压器油　840~890

钢　7600~7900　甘油　1260

石英　2500~2800　食盐　2140

水晶玻璃　2900~3000

表3 标准大气压下不同温度的纯水密度

温度t(℃)　密度
ρ(kg / m)　温度t (℃)　密度
ρ(kg / m)　温度t(℃)　
密度
ρ(kg / m)

0　999.841　17.0　998.774　34.0　994.371

1.0　999.900　18.0　998.595　35.0　994.031

2.0　999.941　19.0　998.405　36.0　993.68

3.0　999.965　20.0　998.203　37.0　993.33

4.0　999.973　21.0　997.992　38.0　992.96

5.0　999.965　22.0　997.770　39.0　992.59

6.0　999.941　23.0　997.538　40.0　992.21

7.0　999.902　24.0　997.296　41.0　991.83

8.0　999.849　25.0　997.044　42.0　991.44

9.0　999.781　26.0　996.783　
　

10.0　999.700　27.0　996.512　50.0　998.04

11.0　999.605　28.0　996.232　60.0　983.21

12.0　999.498　29.0　995.944　70.0　977.78

13.0　999.377　30.0　995.646　80.0　975.31

14.0　999.244　31.0　995.340　90.0　965.31

15.0　999.099　32.0　995.025　100.0　958.35

16.0　999.943　33.0　994.702　
　

表4 在海平面上不同纬度处的重力加速度

纬度
φ（度）　g (m / s)　
　纬度
φ（度）　g (m / s)

0　9.7849　50　9.81079

5　9.78088　55　9.81515

10　9.78204　60　9.81924

15　9.78394　65　9.82249

20　9.78652　70　9.82614

25　9.78969　75　9.82873

30　9.79338　80　9.83065

35　9.79740　85　9.83182

40　9.80818　90　9.83221

* 表中列出数值根据公式：g=9.78049(1+0.005288sinφ-0.000006 sinφ), 式中φ为纬度。

表5 在20 C时部分金属的杨氏弹性模量

金 属 名 称　杨氏模量Ε

（Gpa）　( 10kg/mm)

铝　69~70　70~71

钨　407　415

铁　186~206　190~210

铜　103~127　105~130

金　77　79

银　69~80　70~82

锌　78　80

镍　203　205

铬　235~245　240~250

合金钢　206~216　210~220

碳钢　169~206　200~210

康钢　160　163

* 杨氏模量值尚与材料结构、化学成份、加工方法关系密切、实际材料可能与表列数值不尽相同。

表6 水的饱和蒸汽压与温度的关系

水的饱和蒸汽压与温度的关系 Pa（mmHg）

温度
℃　0.0　1.0　2.0　3.0　4.0　5.0　6.0　7.0　8.0　9.0

-10.0　260.8　238.6　218.1　199.3　182.0　166.0　151.4　138.0　125.6　114.2

　(1.956)　(1.790)　(1.636)　(1.495)　(1.365)　(1.246)　(1.136)　(1.035)　(0.942)　(0.857)

-0.0　610.7　562.6　517.8　476.4　438.0　402.4　369.4　338.9　310.8　284.8

　(4.581)　(4.220)　(3.884)　(3.573)　(3.285)　(3.018)　(3.771)　(2.542)　(2.331)　(2.136)

0.0　610.7　656.6　705.5　757.7　813.1　872.2　934.8　1061.6　1072.6　1147.8

　(4.581)　(4.925)　(5.292)　(5.683)　(6.099)　(6.542)　(7.012)　(7.513)　(8.045)　(8.609)

10.0　1227.8　1312.04　1402.3　1497.3　1598.3　1704.9　1817.8　1937.3　2063.6　2196.9

　(9.209)　(9.844)　(10.518)　(11.231)　(11.988)　(12.788)　(13.635)　(14.531)　(15.478)　(16.478)

20.0　2337.8　2486.6　2643.5　2809.1　2983.6　3167.6　3361.6　3565.3　3779.9　4005.8

　(17.535)　(18.651)　(19.828)　(21.070)　(22.379)　(23.759)　(25.212)　(26.742)　(28.352)　(30.046)

30.0　4243.2　4493.0　4755.3　5030.9　5380.1　5623.6　5942.2　6276.1　6626.1　6993.1

　(31.827)　(33.700)　(35.668)　(37.735)　(39.904)　(42.181)　(44.570)　(47.075)　(49.701)　(52.453)

40.0　7377.4　7778.7　8201.0　8641.8　9102.8　10087　10615　10615　11165　11739

　(55.335)　(58.354)　(61.513)　(64.819)　(64.819)　(68.277)　(71.892)　(79.619)　(83.744)　(88.050)

表7 蓖麻油的粘度和温度的关系

温度（℃）　η(10Pa.s)

0　5300

5　3760

10　2420

15　1514

20　986

25　621

30　451

35　312

40　231

100　169

表8 不同温度下与空气接触的水的表面张力

温度
℃　10Nm 　
　温度
℃　10Nm 　
　温度
℃　10Nm

0　75.62　16　73.34　30　71.15

5　74.90　17　73.20　40　69.55

6　74.76　18　73.05　50　67.90

8　74.48　19　72.89　60　66.17

10　74.20　20　72.75　70　64.41

11　74.07　21　72.60　80　62.60

12　73.92　22　72.44　90　60.74

13　73.78　23　72.28　100　58.84

14　73.64　24　72.12　

15　73.48　25　71.96

表9 不同湿度时干燥空气中的声速

单位（ms ）

温度(℃)　0　1　2　3　4　5　6　7　8　9

60　366.05　366.60　367.14　367.69　368.24　368.78　369.33　369.87　370.42　370.42

50　360.51　361.07　361.62　362.18　362.74　363.29　363.84　364.39　364.95　364.95

40　354.89　355.46　356.02　356.58　357.15　357.71　358.27　358.83　359.39　359.95

30　349.18　349.75　350.33　350.90　351.47　352.04　352.62　353.19　353.75　354.32

20　343.37　343.95　344.54　345.12　345.70　346.29　346.87　347.74　348.02　348.60

10　337.46　338.06　338.65　339.25　339.94　340.43　341.02　341.61　342.20　342.78

0　331.45　332.06　332.66　333.27　333.87　334.47　335.57　335.67　336.27　332.87

-10　325.33　324.71　324.09　323.47　322.84　322.22　321.60　320.97　320.34　319.72

-20　319.09　318.45　317.82　317.19　316.55　315.92　315.28　314.64　314.00　313.36

-30　312.72　311.43　311.43　310.78　310.14　309.49　308.84　308.19　307.53　306.88

-40　306.22　304.91　304.91　304.25　303.58　302.92　302.26　301.59　300.92　300.25

-50　299.58　298.91　298.24　297.65　296.89　296.21　295.53　294.85　294.16　293.48

-60　292.79　292.11　291.42　290.73　290.03　289.34　288.64　287.95　287.25　286.55

-70　285.54　285.14　284.43　283.73　283.02　282.30　281.59　280.88　280.16　279.44

-80　278.72　278.00　277.27　276.55　275.82　275.09　274.36　273.62　272.89　272.15

-90　271.41　270.67　269.92　269.18　268.43　267.68　266.93　266.17　265.42　264.66

表10 相对湿度查对表

干 湿 差 度

25

20

15

10

5

0

30

湿表温度 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 5.0 6.0 7.0

93 89 86 83 79 76 73 67 61 55

93 89 86 82 79 76 72 66 60 54

93 89 86 82 79 75 72 65 59 53

93 89 85 81 78 75 71 65 59 53

92 88 85 81 78 74 71 64 58 51

92 88 85 81 77 74 70 63 57 51

92 88 84 80 77 73 70 62 56 49

92 88 84 80 76 72 69 62 55 48

92 88 83 80 75 72 68 61 54 47

91 87 83 79 75 71 67 60 52 45

91 87 83 78 74 70 66 59 51 44

91 86 82 78 74 70 65 58 50 43

91 86 82 77 73 69 65 56 49 41

90 86 81 77 72 68 63 55 47 39

90 85 81 76 71 67 62 54 48 37

90 85 80 75 71 66 61 53 44 35

90 84 79 74 70 65 60 51 42 33

89 84 79 74 69 64 59 49 40 31

89 83 78 73 68 62 57 48 38 29

88 83 77 72 66 61 56 46 36 26

88 82 77 71 65 60 55 44 34 24

88 82 76 70 64 58 53 42 31 21

87 81 75 69 62 57 71 40 29 18

87 80 75 67 61 55 49 37 26 14

86 79 73 66 60 53 47 35 23

86 79 72 65 58 51 45 32 19

85 78 70 63 56 49 42 29

84 77 68 62 54 47 40 25

84 76 68 60 52 45 37 22

83 75 66 58 50 42 34 18

82 73 64 56 47 39 31

例：干温度20℃，湿温度17℃，它们相差3℃，查上表干湿差度3的数往下对准湿度17℃，交叉数可读出72%。

温度t (℃)