Stała von Klitzinga

Klitzing lub stała von Klitzinga (ang. Klitzing lub von Klitzing constant) – w fizyce stała o wymiarze oporu elektrycznego pojawiająca się we wzorze na kwantyzacje oporu elektrycznego definiującego proporcjonalność między prądem głównym a napięciem indukowanym przez pole magnetyczne w kwantowym efekcie Halla:

$R_{Hn}=\frac{R_K}{n}.$

W układzie jednostek SI wynosi

$R_K=\frac{h}{e^2}=25812,80745...\mathrm{\Omega }.$

Jej bezpośredni pomiar umożliwia precyzyjne wyznaczanie wartości stałej struktury subtelnej $\alpha$ jako że wyznacza od razu stosunek stałej Plancka do kwadratu ładunku elektronu pojawiający się w wyrażeniu na stałą bez konieczności oddzielnego pomiaru tych wielkości. Zachodzi bowiem związek

$\alpha =\frac{Z_0}{2R_K},$

gdzie:

$Z_0=\sqrt{\frac{{\mu }_0}{{\epsilon }_0}}$

jest impedancją falowa próżni.

Stała von Klitzinga w modelu atomu Bohra

Klitzing pojawia się naturalnie już w modelu atomu Bohra jako współczynnik „oporu Halla” n-tej orbity Bohra.

Jeżeli zdefiniujemy natężenie elektrycznego prądu orbitalnego z powodu ruchu kołowego elektronu po n-tej orbicie kołowej jako

$I_n=\frac{e}{T_n},$

gdzie $T_n$ jest okresem obiegu elektronu wokoło jądra atomowego a „napięcie Halla” jako napięcie (różnicę potencjałów) pomiędzy nieskończonością a położeniem elektronu na n-tej orbicie Bohra o promieniu $r_n=a_0{n}^2$

$U_n=V(\mathrm{\infty })-V(r_n)=0+\frac{1}{4\pi {\epsilon }_0}\frac{e}{r_n}$

otrzymamy skwantowany opór orbit Bohra

$R_n=\frac{U_n}{I_n}=\frac{h}{e^2}n=R_{K}n,$

tzn. w odróżnieniu od kwantowego efektu Halla jest on wprost, a nie odwrotnie proporcjonalny do liczby całkowitej w stałej von Klitzinga.