Боровский радиус

В модели атома, предложенной Нильсом Бором в 1913 г. и явившейся предвестницей квантовой механики, электроны двигаются по круговым орбитам вокруг ядра. Согласно этой модели, орбиты электронов могут располагаться только на определённых расстояниях от ядра, в зависимости от их энергии. В самом простом атоме — атоме водорода — ближайшая орбита электрона с самой низкой энергией расположена на расстоянии от ядра, равном Боровскому радиусу (радиусу Бора).

Боровский радиус имеет значение 5.291772108(18)×10−11 м, то есть, приблизительно 53 пм или 0.53 ангстрёма. Это значение может быть вычислено в терминах других физических констант

a_0 = {{4\pi\varepsilon_0\hbar^2} \over {m_e e^2}} = {{\hbar} \over {m_e c \alpha}},

где:

\varepsilon_0 - электрическая постоянная
\hbar - постоянная Дирака или приведенная постоянная Планка
me - масса покоя электрона
e - элементарный заряд
c - скорость света
α - постоянная тонкой структуры

Боровский радиус часто используется в атомной физике, 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.

Парадокс, который не может разрешить модель Бора, состоит в том, что, согласно теории Максвелла, вращающийся электрон постоянно излучает энергию и, в конце концов, должен упасть на ядро, чего не происходит в действительности. Это противоречие было впоследствии объяснено квантовой механикой.

См. также

 
Начальная страница  » 
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ы Э Ю Я
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Home