Открыть главное меню

Боровский радиус

(перенаправлено с «Атомная единица длины»)

Бо́ровский ра́диус — радиус ближайшей к ядру орбиты электрона атома водорода в модели атома, предложенной Нильсом Бором в 1913 г. и явившейся предвестницей квантовой механики. В модели электроны движутся по круговым орбитам вокруг ядра, при этом орбиты электронов могут располагаться только на определённых расстояниях от ядра , которые определяются целочисленными отношениями момента импульса к постоянной Планка (см. Боровская модель атома).

Боровский радиус имеет значение 5,2917720859(36)⋅10−11 м[1] (цифры в скобках указывают погрешность в последних значащих цифрах на уровне ), то есть приблизительно 53 пм или 0,53 ангстрема. Это значение может быть вычислено через фундаментальные физические постоянные следующим образом:

где:

постоянная Планка,
 — постоянная Дирака (приведённая постоянная Планка), ,
электрическая постоянная,
 — масса электрона,
 — элементарный заряд,
 — скорость света в вакууме,
 — постоянная тонкой структуры.

Боровский радиус часто используется в атомной физике в качестве атомной единицы длины, см. Атомная система единиц. Определение боровского радиуса включает не приведённую, а обыкновенную массу электрона и, таким образом, радиус Бора не точно равен радиусу орбиты электрона в атоме водорода. Это сделано для удобства: боровский радиус в таком виде возникает в уравнениях, описывающих и другие атомы, где выражение для приведённой массы отлично от атома водорода. Если бы определение боровского радиуса включало приведённую массу водорода, то в уравнения, описывающие другие атомы, необходимо было бы включить более сложное выражение.

Согласно теории Максвелла, вращающийся электрон постоянно излучает энергию и, в конце концов, должен упасть на ядро, чего не происходит в действительности. Боровские орбиты являются по предположению стационарными, и не приводят к излучению энергии. Этот факт был впоследствии обоснован в квантовой механике.

См. такжеПравить

ПримечанияПравить