Bohrin säde

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 4.1.2020 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 9 muokkausta .

Bohrin säde on ydintä lähinnä olevan vetyatomin elektronin kiertoradan säde Niels Bohrin vuonna 1913 ehdottamassa atomimallissa , joka oli kvanttimekaniikan edelläkävijä. Mallissa elektronit liikkuvat ympyräradoilla ytimen ympärillä, kun taas elektronien kiertoradat voivat sijaita vain tietyillä etäisyyksillä ytimestä, jotka määräytyvät liikemäärän kokonaislukusuhteilla Planckin vakioon (katso atomi Bohrin malli ). $r$ $L=m_{e}vr$ $\hbar$

Bohrin säteen arvo on 0,52917720859(36)⋅10 −10 m [1] (viimeisten merkitsevien lukujen virhe tasolla 1σ on merkitty suluissa ), eli noin 53 pm tai 0,53 angströmiä . Tämä arvo voidaan laskea fysikaalisten perusvakioiden avulla seuraavasti:

a_{0}={\frac {4\pi \varepsilon _{0}\hbar ^{2}}{m_{e}e^{2}}}={\frac {\hbar }{m_ {e}c\alpha }}={\frac {h}{2\pi m_{e}\alpha c}}={\frac {\lambda _{C}}{2\pi \alpha }}={ \frac {{\overline {\lambda }}_{C}}{\alpha }}),

missä:

h

on Planckin vakio ,

\hbar

— Dirac-vakio (alennettu Planck-vakio), ,

\hbar=h/{2\pi }

\varepsilon_{0}

on sähkövakio ,

minä

on elektronin massa ,

e

on perusvaraus ,

c

on valon nopeus tyhjiössä ,

\alpha

on hieno rakenne vakio ,

\lambda_C

on elektronin Compton-aallonpituus ,

{\overline {\lambda }}_{C}

on elektronin pelkistetty Compton-aallonpituus .

Bohrin sädettä käytetään usein atomifysiikassa atomipituuden yksikkönä, katso Atomiyksikköjärjestelmä . Bohrin säteen määritelmä ei sisällä elektronin pelkistettyä , vaan tavallista massaa, joten Bohrin säde ei ole täsmälleen sama kuin elektronin vetyatomin radan säde. Tämä tehdään mukavuussyistä: Bohrin säde tässä muodossa esiintyy muita atomeja kuvaavissa yhtälöissä, joissa pelkistyneen massan ilmaisu on erilainen kuin vetyatomin. Jos Bohrin säteen määritelmä sisälsi vedyn pienentyneen massan, niin muita atomeja kuvaaviin yhtälöihin olisi sisällytettävä monimutkaisempi lauseke.

Maxwellin teorian mukaan pyörivä elektroni säteilee jatkuvasti energiaa ja lopulta sen täytyy pudota ytimeen, mitä ei tapahdu todellisuudessa. Bohrin kiertoradat ovat oletuksena paikallaan eivätkä johda energiapäästöihin. Tämä tosiasia vahvistettiin myöhemmin kvanttimekaniikassa .

Katso myös

Fysikaaliset perusvakiot

Muistiinpanot

↑ Nykyaikainen arvio Arkistoitu 11. syyskuuta 2015 Wayback Machinessa CODATAn mukaan .