Боровский радиус

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
ИЗОБРАЖЕНИЕ АТОМА ВОДОРОДА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МОДЕЛИ БОРА.
Изображение атома водорода с использованием модели Бора.

Бо́ровский ра́диус — радиус ближайшей к ядру орбиты электрона атома водорода в модели атома, предложенной Нильсом Бором в 1913 году 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).

Согласно набору значений

1σ), 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,
 — комптоновская длина волны электрона,
 — приведённая комптоновская длина волны электрона,
 — классический радиус электрона.

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. также

Примечания

  1. Fundamental Physical Constants — Extensive Listing. Дата обращения: 2 октября 2024. Архивировано 7 октября 2024 года.
  2. Современная оценка согласно CODATA. Архивная копия от 11 сентября 2015 на Wayback Machine.