Von-Klitzing-Konstante

Von-Klitzing-Konstante

Physikalische Konstante
Name Von-Klitzing-Konstante
Formelzeichen $ R_{\text{K}} $
Wert
SI 2.581280745...e4 Ω
Unsicherheit (rel.) (exakt)[1]
Bezug zu anderen Konstanten
$ R_{\text{K}}={\frac {h}{e^{2}}} $
$ e $Elementarladung
$ h $Plancksches Wirkungsquantum
Quellen und Anmerkungen
Quelle des SI-Werts: CODATA 2018 (Direktlink)

Die Von-Klitzing-Konstante, auch Klitzing-Konstante $ R_{\mathrm {K} } $ ist eine physikalische Konstante der Dimension Widerstand. Als Quantum des Quanten-Hall-Effekts ist sie nach dessen Entdecker Klaus von Klitzing benannt.

Die Von-Klitzing-Konstante hängt mit dem Planckschen Wirkungsquantum $ h $ und der Elementarladung $ e $ wie folgt zusammen:

$ R_{\text{K}}={\frac {h}{e^{2}}} $.

Die Konstanten $ h $ und $ e $ in SI-Einheiten sind exakt festgelegt. Der Wert der Von-Klitzing-Konstante beträgt:[1]

$ R_{\mathrm {K} }={\frac {6{,}626\,070\,15\cdot 10^{-34}\mathrm {J\cdot s} }{(1{,}602\,176\,634\cdot 10^{-19}\mathrm {C} )^{2}}}=25\ 812{,}807\ 45\ldots \ \Omega . $

Alter Wert

Vor der Revision des SI im Jahr 2018 musste $ R_{\text{K}} $ experimentell bestimmt werden. Der Wert betrug:[2]

$ R_{\text{K}}=25\,812{,}807\,4555(59)\,\Omega . $

Dabei geben die eingeklammerten Ziffern die Unsicherheit in den letzten Stellen des Wertes an.

Da die Von-Klitzing-Konstante relativ einfach gemessen werden kann, wurde vorgeschlagen, sie als Normal für Messungen des elektrischen Widerstands zu verwenden. Dazu wurde 1990 das konventionelle Ohm $ \Omega _{90} $ so definiert,[3][4] dass:

$ R_{\text{K}}=25\,812{,}807\,\Omega _{90} $.

Mit der Neudefinition der SI-Einheiten wurde das konventionelle Ohm mit Wirkung zum 20. Mai 2019 wieder abgeschafft.[5]

Einzelnachweise

  1. 1,0 1,1 Als Quotient von anderen in SI-Einheiten exakten Konstanten ist auch der Wert der Von-Klitzing-Konstante in SI-Einheiten exakt. Allerdings hat er eine sehr, sehr lange periodische Dezimal­darstellung und hier mit „…“ abgekürzt.
  2. CODATA Recommended Values. National Institute of Standards and Technology, abgerufen am 22. Mai 2019. Wert für $ R_{\text{K}} $
  3. CODATA Recommended Values. National Institute of Standards and Technology, abgerufen am 12. August 2019. Wert für $ R_{\text{K-90}} $
  4. Resolution 2 of the 19th CGPM. The Josephson and quantum-Hall effects. Bureau International des Poids et Mesures, 1991, abgerufen am 26. Juli 2021 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 149: attempt to index field 'data' (a nil value)).
  5. Resolution 1 of the 26th CGPM. On the revision of the International System of Units (SI). Bureau International des Poids et Mesures, 2018, abgerufen am 12. April 2021 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 149: attempt to index field 'data' (a nil value)).

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