Feinstrukturkonstante

Die Feinstrukturkonstante ${\displaystyle \alpha }$ ist eine physikalische Konstante der Dimension Zahl, die die Stärke der elektromagnetischen Wechselwirkung angibt. Sie wurde 1916 von Arnold Sommerfeld bei der theoretischen Erklärung der Aufspaltung (Feinstruktur) von Spektrallinien im Spektrum des Wasserstoffatoms eingeführt, daher wird sie auch Sommerfeldkonstante oder Sommerfeldsche Feinstrukturkonstante genannt.

Physikalische Konstante
Name	Feinstrukturkonstante
Formelzeichen	${\displaystyle \alpha }$
Wert
SI	7.2973525693(11)e-3 = (137.035999084(21))−1
Unsicherheit (rel.)	1.5e-10
Bezug zu anderen Konstanten
${\displaystyle \alpha ={\frac {e^{2}}{4\pi \,\varepsilon _{0}\,\hbar \,c}}}$
Quellen und Anmerkungen
Quelle SI-Wert: CODATA 2018 (Direktlink) Der Wert gilt für jedes Einheiten­system, nicht nur SI.

Sommerfeld definierte sie ursprünglich als das Verhältnis der Bahngeschwindigkeit des Elektrons im Grundzustand des Bohrschen Wasserstoffatoms zur Lichtgeschwindigkeit im Vakuum.

In der Quantenelektrodynamik steht die Feinstrukturkonstante für die Stärke, mit der das Austauschteilchen der elektromagnetischen Wechselwirkung, das Photon, an ein elektrisch geladenes Elementarteilchen, zum Beispiel ein Elektron, koppelt. Daher ist sie die elektromagnetische Kopplungskonstante, die bestimmt, wie stark die (abstoßenden oder anziehenden) Kräfte zwischen elektrisch geladenen Teilchen sind und wie schnell die elektromagnetisch verursachten Prozesse, z. B. die spontane Emission von Licht, ablaufen.