constante de structure fine

Une constante de couplage est un paramètre qu'il est nécessaire d'ajouter dans la loi de Newton-Coulomb, pour qu'elle prenne en compte les interactions entre les structures fines (c'est à dire composants intimes) des particules

Dans ladite loi concernant l'électricité, la constante de couplage est dite constante de structure fine et est définie par  αé= Q².ζ’0 / Ω.h.c

αé(nombre)= constante de structure fine

Q(C)= charge électrique unitaire e

ζ’0(m-sr/F)= inductivité du vide (1,12941.1011 m-sr/F) (l’inverse de la permittivité ε0) h est la constante de Planck, c celle d'Einstein et Ω l'angle solide où s'effectue l'interaction

Le calcul numérique de cette constante de couplage, fait sur l’électron de 1° orbite de Bohr, donne une valeur de constante de structure fine

αé= 7,29735307.10-3(# 1/137)

On calcule aussi αé à l’aide de la formule de Sommerfeld:

E = [R∞.h.c.Z²/ n²].[1+ KS.(Z.αé/ n)²]

KS(nombre de Sommerfeld)= (8n-6J -3) / (8J + 4)

n= nombre quantique principal

J= nombre quantique de moment cinétique global

Z= numéro atomique

R∞(m-1)= constante de Rydberg

Nota : certains évoquent la possible variation de αé aux premiers temps de l'univers. Ce n'est pas impossible, car rien ne permet de certifier la pérennité des paramètres R∞ et ζ’0 au cours des temps.

Et d'ailleurs, cela ne présente aucun intérêt de supputer ce qui se tramait dans l'univers il y a 14 milliards d'années

Cas des électrons de haute énergie

La constante de couplage est alors αé1 (et elle ne peut plus alors être dite "de structure fine") Elle atteint la valeur de 7,8.10-3