Атомна система одиниць

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Атомна система одиниць або система одиниць Гартрі - одна з природних систем одиниць, яка застосовується в атомній фізиці і квантовій електродинаміці, де в розрахунках часто використовується заряд і маса електрона. Вперше запропонована Д. Гартрі в 1928 році. Стандартне позначення англ. Atomic units (au або a.u.)

Основними одиницями вимірювання в атомній системі одиниць, за визначенням, є заряд електрона e, маса електрона m_e і зведена стала Планка \hbar, значення яких прирівнюють до одиниці: e=m_e=\hbar=1.

Основні і похідні атомні одиниці
Одиниця Назва Символ Значення в СІ
Маса Маса спокою електрона \!m_e 9,109 382 6(16)×10−31 кг
Довжина Радіус Бора a_0 = \hbar / (m_e c \alpha) 5,291 772 108(18)×10−11 м
Час Атомна одиниця часу \hbar/(m_\mathrm{e} c^2\alpha^2) 2,418 884 326 505(16)×10−17 с
Заряд Елементарний заряд \!e 1,602 176 53(14)×10−19 Кл
Кутовий момент зведена стала Планка \hbar = h/(2 \pi) 1,054 571 68(18)×10−34 Дж · с
Енергія Енергія Гартрі \!E_h = m_\mathrm{e} c^2\alpha^2 4,359 744 17(75)×10−18 Дж
Напруженість електричного поля Атомна одиниця напруженості \!E_h/(e a_0) 5,142 206 52(11)×1011 В / м

Атомні одиниці вибиралися з урахуванням властивостей електронів в класичній моделі Бора для атома водню в основному стані, для якого багато величин в цій системі отримують цілі чи дуже зручні значення. Наприклад, орбітальна швидкість електрона та радіус орбіти дорівнюють 1. Також рівняння Шредінгера записується в атомній системі одиниць простіше ніж в CI

- \frac{1}{2} \nabla^2 \psi(\mathbf{r}, t) + V(\mathbf{r}) \psi(\mathbf{r}, t) = i \frac{\partial \psi}{\partial t} (\mathbf{r}, t)

Як і система одиниць Планка, система одиниць Гартрі є природною системою і обидві виводяться з певних фундаментальних властивостей фізичного світу. Однак, слід мати на увазі, що атомні одиниці зручніші на атомному рівні розрахунків в сучасному Всесвіті, в той час система одиниць Планка більше підходить для квантової гравітації та космології.

Див. також[ред.ред. код]

Примітки[ред.ред. код]

Посилання[ред.ред. код]