Lihat sumber Konstanta struktur halus

Dalam [[fisika]], '''konstanta struktur halus''', biasanya dilambangkan dengan  ([[Alpha|huruf Yunani ''alpha'']]), adalah sebuah [[konstanta fisika]] yang mencirikan kekuatan [[interaksi elektromagnetik]] antara partikel-partikel dasar bermuatan. Konstanta ini merupakan [[satuan nirdimensi]] yang terkait dengan [[muatan elementer]] , yang mencirikan kekuatan sambatan antara sebuah partikel dasar bermuatan dengan [[medan elektromagnetik]], dengan rumus . Sebagai sebuah [[satuan nirdimensi]], nilai numeriknya, kira-kira , tidak bergantung pada [[sistem satuan]] yang digunakan.

Terdapat beberapa [[Konstanta struktur halus#Interpretasi fisika|interpretasi fisika]] atas . Namanya diperoleh dari [[Arnold Sommerfeld]], yang memperkenalkannya pada tahun 1916, ketika memperluas [[model atom Bohr]].  menentukan besar celah dalam [[struktur halus]] [[garis spektrum]] [[atom hidrogen]], yang telah diukur secara tepat oleh [[Albert A. Michelson|Michelson]] dan [[Edward W. Morley|Morley]] pada tahun 1887.

==Definisi==
Beberapa definisi  dalam bentuk [[konstanta fisika|konstanta-konstanta fisika]] lainnya adalah sebagai berikut:
:<math>\alpha = \frac{1}{4 \pi \varepsilon_0} \frac{e^2}{\hbar c} = \frac{\mu_0}{4 \pi} \frac{e^2 c}{\hbar} = \frac{k_\text{e} e^2}{\hbar c} = \frac{e^2}{2\varepsilon_0 c h} = \frac{c \mu_0}{2 R_\text{K}} = \frac{e^2 Z_0}{2h} = \frac{e^2 Z_0}{4\pi \hbar}</math>

di mana:
* adalah [[muatan elementer]] (:= );
* adalah konstanta matematika [[pi]];
* adalah [[konstanta Planck]] (:= );
* adalah [[konstanta Planck tereduksi]] (:= /2π);
* adalah [[laju cahaya]] dalam vakum (= );
* adalah [[konstanta listrik]] atau permitivitas dalam vakum (atau ruang bebas);
* adalah [[konstanta magnetik]] atau permeabilitas dalam vakum (atau ruang bebas);
* adalah [[konstanta Coulomb]];
* adalah [[konstanta von Klitzing]];
* adalah [[impedansi vakum]] atau impedansi dalam ruang hampa.

Ketika konstanta lainnya (,  and ) memiliki nilai yang terdefinisi, definisi di atas mencerminkan hubungan antara  dengan permeabilitas ruang bebas , yang sama dengan .
Dalam [[Redefinisi satuan pokok SI 2019]], 4&nbsp;×&nbsp; adalah nilai untuk  berdasarkan pengukuran konstanta struktur halus yang lebih akurat.

===Dalam satuan non-SI===
Dalam satuan [[cgs]] elektrostatik, satuan [[muatan listrik]], [[statcoulomb]], didefinisikan agar [[hukum Coulomb|konstanta Coulomb]], , atau [[konstanta listrik|faktor permitivitas]], , sama dengan 1 dan [[nirdimensi]]. Akibatnya ekspresi untuk konstanta struktur halus, sebagaimana yang ditemukan dalam pustaka fisika yang lebih tua, menjadi
:<math>\alpha = \frac{e^2}{\hbar c}. </math>

Dalam [[satuan natural]], biasanya digunakan dalam fisika berenergi tinggi, di mana , nilai konstanta struktur halus adalah
:<math> \alpha = \frac{e^2}{4 \pi}. </math>
Jadi, konstanta struktur halus merupakan besaran nirdimensi yang menentukan (atau ditentukan oleh) [[muatan elementer]]:  dalam satuan muatan natural.

Dalam [[satuan atom Hartree]] ( dan ), konstanta struktur halus:<math>\alpha = \frac{1}{c}. </math>

==Pengukuran==
Nilai yang disarankan [[CODATA]] 2018 utuk  adalah
:
Nilai ini memiliki ketidakpastian baku relatif 0,15&nbsp;[[bagian per miliar]].

Nilai  yang ini menghasilkan , 3,6 kali [[simpangan baku]] dari nilai definisi lamanya, tetapi dengan rata-ratanya hanya berbeda 0,54&nbsp;[[bagian per miliar]] dari nilai lamanya.

Untuk mempermudah, nilai [[invers perkalian]] dari konstanta struktur halus terkadang ditetapkan juga. Nilai yang disarankan CODATA 2018 adalah
:

Selain bisa ''diperkirakan'' nilai  dari nilai konstanta-konstanta yang ada dalam definisinya, teori [[elektrodinamika kuantum]] (QED) memberikan cara mengukur  secara langsung dengan menggunakan [[efek Hall kuantum]] atau [[momen magnetik anomal]] dari [[elektron]]. Metode lainnya diantaranya adalah efek AC Josephson dan pentalan foton dalam interferometri atom. Terdapat nilai yang disetujui untuk , sebagaimana diukur oleh metode-metode tersebut. Metode yang disarankan pada 2019 adalah pengukuran [[momen magnetik]] anomal elektron dan pentalan foton dalam interferometri atom. Teori QED memprediksi hubungan antara [[faktor g (fisika)|momen magnetik nirdimensi]] dari [[elektron]] dengan konstanta struktur halus  (momen magnetik elektron juga disebut "[[faktor g Landé|faktor  Landé]]" dan disimbolkan sebagai ). Nilai paling presisi dari  yang didapatkan melalui eksperimen adalah berdasarkan pengukuran  dengan menggunakan sebuah radas "siklotron kuantum" satu elektron, beserta perhitungan melalui teori QED yang melibatkan [[diagram Feynman]] orde kesepuluh :
:

Pengukuran  ini memiliki ketidakpastian baku relatif . Nilai dan ketidakpastian ini kurang lebih sama dengan hasil eksperimen terbaru.

==Sejarah==

Berdasarkan pengukuran presisi dari spektrun atom hidrogen oleh [[Albert A. Michelson|Michelson]] dan [[Edward W. Morley|Morley]] pada tahun 1887, [[Arnold Sommerfeld]] memperluas [[model Bohr]] untuk memasukkan orbit eliptis dan kebergantuan relativistik massa pada kecepatan. Dia memperkenalkan sebuah suku untuk konstanta struktur halus pada tahun 1916. Interpretasi fisika pertama dari konstanta struktur halus  adalah sebagai perbandingan antara kecepatan elektron dalam orbit melingkar pertama dari [[atom Bohr]] relativistik dengan [[laju cahaya]] dalam vakum. Dengan kata lain, konstanta struktur halus merupakan hasil bagi [[momentum sudut]] minimum yang dimungkinkan oleh relativitas untuk orbit yang tertutup, dengan momentum sudut minimum yang dimungkinkan oleh mekanika kuantum. Konstanta ini muncul secara alamiah dalam analisis Sommerfeld, dan menentukan ukuran pemisahan atau [[struktur halus]] dari [[seri Lyman|garis-garis spektrum]] hidrogenik. Konstanta ini tidak dipandang penting sampai diberikannya persamaan gelombang relativistik linear Paul Dirac pada tahun 1928, yang memberikan rumus struktur halus yang tepat.

Dengan perkembangan [[elektrodinamika kuantum]] (QED), pentingnya α telah meluas dari sebuah fenomena spektroskopis menjadi sebuah konstanta sambatan umum untuk medan elektromagnetik, menentukan kuat interaksi antara elektron dan foton. Suku  diukir di batu nisan salah satu pelopor QED, [[Julian Schwinger]], mengacu pada perhitungan [[momen dipol magnetik anomal]]nya.

==Lihat pula==
*[[Konstanta listrik]]
*[[Konstanta Planck]]
*[[Laju cahaya]]
*[[Struktur hiperhalus]]

==Referensi==


==Pranala luar==
*[[Stephen L. Adler]], [http://lss.fnal.gov/archive/1972/pub/Pub-72-059-T.pdf "Theories of the Fine Structure Constant α"] FERMILAB-PUB-72/059-T
*[http://physics.nist.gov/cuu/Constants/alpha.html "Introduction to the constants for nonexperts"], diadaptasi dari ''[[Encyclopædia Britannica]]'', edisi ke-15. Disebarkan oleh halaman web [[NIST]].
*[https://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?alph Nilai yang direkomendasikan CODATA untuk α], sejak tahun 2018.
*[https://www.goodreads.com/quotes/tag/fine-structure-constant Kutipan-kutipan mengenai konstanta struktur halus]



== Sumber dan atribusi ==

Konten artikel ini diadaptasi dari [https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Konstanta+struktur+halus&oldid=29496216 Wikipedia bahasa Indonesia], revisi 29496216 (2026-07-26T16:40:18Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Mohon gunakan konten ini secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.