Ποια είναι η ακτίνα Bohr;

Η ακτίνα Bohr είναι μια μονάδα μέτρησης που χρησιμοποιείται στην ατομική φυσική για να περιγράψει τη μικρότερη δυνατή ακτίνα ενός ηλεκτρονίου που περιστρέφεται γύρω από τον πυρήνα σε ένα άτομο υδρογόνου.Αναπτύχθηκε από τον Niels Bohr, με βάση το μοντέλο της ατομικής δομής, το οποίο εισήχθη το 1913. Η τιμή της ακτίνας Bohr υπολογίζεται ότι είναι περίπου 0,53 angstroms.Ειδικές κυκλικές τροχιές γύρω από τον κεντρικό πυρήνα, που συγκρατείται με ηλεκτροστατική δύναμη.Αυτό το μοντέλο αργότερα αποδείχθηκε λανθασμένο και τώρα θεωρείται πολύ απλή περιγραφή της ατομικής δομής.Οι τρέχουσες θεωρίες περιγράφουν τη θέση των ηλεκτρονίων όσον αφορά τις σφαιρικές ζώνες πιθανότητας, γνωστές ως κελύφη.Η ακτίνα Bohr εξακολουθεί να θεωρείται χρήσιμη στη φυσική, ωστόσο, καθώς συνεχίζει να παρέχει μια φυσική μέτρηση για τη μικρότερη ακτίνα που μπορεί να έχει ένα ηλεκτρόνιο.Οι μαθητές της φυσικής μαθαίνουν συχνά το μοντέλο και τις εξισώσεις του Bohr πρώτα, ως εισαγωγή πριν προχωρήσουν σε πιο περίπλοκα και ακριβή μοντέλα.

Το υδρογόνο, με μόνο ένα ηλεκτρόνιο, είναι το απλούστερο από όλα τα άτομα, γι 'αυτό η ακτίνα BOHR βασίζεται σε αυτό.Το μοντέλο του Bohr εξηγεί ότι η τροχιά ενός ηλεκτρονίου μπορεί να ποικίλει ανάλογα με την ποσότητα ενέργειας που έχει.Η ακτίνα BOHR εκτιμά την τροχιά του ηλεκτρονίου υδρογόνου ενώ βρίσκεται σε κατάσταση εδάφους ή σε χαμηλότερη ενέργεια.Η μειωμένη σταθερά του Planck, μια φυσική σταθερά που χρησιμοποιείται στην κβαντική μηχανική, διαιρείται από αρκετές άλλες μονάδες.Αυτές περιλαμβάνουν τη μάζα του ηλεκτρονίου, την ταχύτητα του φωτός σε ένα κενό και τη σταθερή λεπτή δομή, η οποία είναι μια άλλη φυσική σταθερά που χρησιμοποιείται στη φυσική.

Ένας παράγοντας που δεν υπολογίζεται από την εξίσωση ακτίνας Bohr μειώνεται μάζα,αναφέρεται σε συστήματα όπου δύο ή περισσότερα σωματίδια ασκούν δύναμη μεταξύ τους.Όταν η ακτίνα χρησιμοποιείται ως σταθερά σε εξισώσεις που αναφέρονται σε πιο περίπλοκα άτομα, αυτό έχει νόημα και είναι στην πραγματικότητα πιο βολικό.Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η μειωμένη διόρθωση μάζας θα πρέπει να είναι διαφορετική από αυτή που απαιτείται για το υδρογόνο και συμπεριλαμβανομένης της, θα καθιστούσε την προσαρμογή πιο περίπλοκη.Ωστόσο, παραλείπει ελαφρώς τη μέτρηση της ακτίνας του ατόμου υδρογόνου.Προκειμένου να τον υπολογιστεί με μεγαλύτερη ακρίβεια, υπάρχει ένας δεύτερος τύπος που περιλαμβάνει το μήκος κύματος Compton του πρωτονίου και του ηλεκτρονίου του ατόμου.