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✍ dations ◷ 2025-11-19 17:20:43 #<i>a</i><sub>0</sub>
尼尔斯·玻尔于1913年提出了原子构造的玻尔模型,其中电子环绕着原子核运转。模型中提及电子只会在特定的几个距离(视能量而定)环绕原子核运转。而最简单的原子──氢原子──只有一个电子轨道,该轨道也是电子可运行的最小轨道,其能量是最小的,从原子核向外找到此轨道的最可能距离就被称为玻尔半径。根据科学技术数据委员会(CODATA)2014年的数据,玻尔半径的值为5.2917721067(12)×10−11米(即约53皮米或0.53埃格斯特朗)。括号内的数字代表最后数位的不确定度。此值能用其他物理常数计算出:a
0
=
4
π
ϵ
0
ℏ
2
m
e
e
2
=
ℏ
m
e
c
α
{displaystyle a_{0}={frac {4pi epsilon _{0}hbar ^{2}}{m_{e}e^{2}}}={frac {hbar }{m_{e},c,alpha }}}其中:尽管玻尔模型并没有正确地描述原子,玻尔半径还是保有了它的物理意义,代表着电子云大小的完全量子力学描述。因此玻尔半径常被用于原子物理学。(见原子单位)要注意的是玻尔半径并没有包括约化质量的效应,所以在其他包括了约化质量的模型中,并不能准确地等于氢原子电子的轨道半径。这是为了方便而设的:上述方程定义的玻尔半径适用于氢原子以外的其他原子,而它们的约化质量修正值都不同。如果玻尔半径包括了氢原子的约化质量,就有需要加入一个复杂的修正值来使方程适用于其他原子。电子的玻尔半径是一组三个互相关联的长度单位中的一个,其他两个是电子的康普顿波长
λ
e
{displaystyle lambda _{e} }
及经典电子半径
r
e
{displaystyle r_{e} }
。玻尔半径是由电子质量
m
e
{displaystyle m_{e}}
,约化普朗克常数
ℏ
{displaystyle hbar }
及电子电荷
e
{displaystyle e }
所得出的。这三个长度单位中的任一个都能用其余两个及精细结构常数
α
{displaystyle alpha }
表示。包括了约化质量效应的玻尔半径能由下列方程求出:其中在上述方程中,约化质量所产生的效应由增加的康普顿波长表示,即电子及质子的康普顿波长之和。
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