1. Introduction

Cet article donne les valeurs 2018 des principales constantes de la physique.

Une liste plus exhaustive des mesures du comité de données pour la science et la technologie (Codata) : http://physics.nist.gov/constants
Tableau récapitulatif : http://physics.nist.gov/cuu/Constants/Table/allascii.txt

2. Constantes gravitationnelles

Constante de gravitation : \[G=6,674~30~(15)\times 10^{-11}~\rm N~m^2~kg^{-2}\]

Accélération de la pesanteur :

Valeur normale, établie à l’altitude 0 sur un ellipsoïde idéal approchant la surface terrestre pour une latitude de 45 ° : \[g=9,806~65~\rm m~s^{-2}\]

Valeur approchée de la valeur normale de l’accélération de la pesanteur en fonction de la latitude et pour une altitude faible devant le rayon terrestre : \[g=9,780~327~\big\{1+5,3024\times 10^{-3}\sin^2(L)-5,8\times 10^{-6}\sin^2(2L)-3,086\times 10^{-7}\times h \big\}\]

• \(L\) : latitude exprimée en radians

• \(h\) : altitude en mètres (supposée très petite par rapport au rayon terrestre)

3. Constantes électromagnétiques

Célérité de la lumière dans le vide : \[c=2,997~924~58\times 10^8~\rm m~s^{-1}\]

• Valeur exacte, définie dans le SI.

Un moyen mnémotechnique pour retenir cette valeur : La constante lumineuse restera désormais là dans votre cervelle.

Perméabilité du vide : \[\mu_0=4\pi\times 10^{-7}~\rm H~m^{-1}\]

• Valeur exacte, conséquence de la définition de l’ampère.

Permittivité du vide : \[\varepsilon_0=\frac{1}{\mu_0~c^2}=8,854~187~8128\times 10^{-12}~\rm F~m^{-1}\]

• Valeur exacte, conséquence de la définition du mètre et de l’ampère.

4. Constantes thermodynamiques

Température du point triple de l’eau \[T_{tpw}=273,1600~(1)~\rm K = 0,0100~(1)~\rm °C\]

Température du point de congélation de l’eau \[T_0=273,15~\rm K\]

En conséquence, la conversion en degrés Celcius d’une température exprimée en kelvin : \[t/^oC = T/\rm K-273,15\]

Constante de Boltzmann : \[k=1,380~649\times 10^{-23}~\rm J~K^{-1}\]

• Valeur exacte, définie dans le SI.

5. Constantes moléculaires

Constante ou nombre d’Avogadro : \[N_A=6,022~140~76\times 10^{23}~\rm mol^{-1}\]

• Valeur exacte, définie dans le SI.

Unité de masse atomique : \[m_u=\frac{1}{10^3~N_A}=1,660~539~066~60\times 10^{-27}~\rm kg\]

Volume molaire (conditions usuelles) :

Pour \(P=1013,25~\rm hPa\) et \(\theta=0,0~\rm^oC\) : \[V_m=22,413~969~54...~\rm L~mol^{-1}\]

Constante universelle des gaz parfaits : \[R = k~N_A = 8,314~462~618~153~24~\rm J~mol^{-1}~K^{-1}\]

• Valeur exacte, \(k\) et \(N_A\) étant fixées dans le SI.

6. Constantes atomiques

Charge de l’électron : \[e=1,602~176~634\times 10^{-19}~\rm C\]

• Valeur exacte, définie dans le SI.

Masse de l’électron : \[m_e=9,109~383~7015~(28)\times 10^{-31}~\rm kg\]

Masse du proton : \[m_p=1,672~621~923~69~(51)\times 10^{-27}~\rm kg\]

Masse du neutron : \[m_n=1,674~927~498~04~(95)\times 10^{-27}~\rm kg\]

D’où le rapport masse proton-neutron / masse électron : \[\frac{m_p}{m_e}\approx \frac{m_n}{m_e}\approx 1837,7\]

Énergie propre de l’électron : \[m_e~c^2=510,998~950~00~(15)~\rm keV\]

7. Constantes quantiques

Constante de Planck : \[h=6,626~070~15\times 10^{-34}~\rm J~s\]

• Valeur exacte, définie dans le SI.

Constante de Planck réduite : \[\hbar=\frac{h}{2\pi}=1,054~571~817...\times 10^{-34}~\rm J~s\]

Constante infinie de Rydberg : \[R_\infty=\frac{m_e~e^4}{8~\epsilon_0^2~h^3~c}=1,097~373~156~8160~(21)~\rm m^{-1}\]