Wat is de Bohr -straal?

De Bohr -straal is een meeteenheid die wordt gebruikt in atomaire fysica om de kleinst mogelijke straal van een elektron te beschrijven in een baan om de kern in een waterstofatoom.Het werd ontwikkeld door Niels Bohr, gebaseerd op zijn model van atomaire structuur, dat werd geïntroduceerd in 1913. De waarde van de Bohr -straal wordt berekend als ongeveer 0,53 angstroms.

In zijn model van een atoom, Niels Bohr theoretiseerde dat elektronen volgenSpecifieke cirkelvormige banen rond de centrale kern, op zijn plaats gehouden door elektrostatische kracht.Dit model bleek later onjuist te zijn en wordt nu als veel te eenvoudig beschouwd als een beschrijving van de atomaire structuur.Huidige theorieën beschrijven de locatie van elektronen in termen van bolvormige waarschijnlijkheidszones, bekend als shells.De Bohr -straal wordt echter nog steeds als nuttig geacht in de natuurkunde, omdat deze een fysieke meting blijft bieden voor de kleinste straal die een elektron kan hebben.Natuurkundestudenten leren eerst eerst het model en de vergelijkingen van Bohr, als een inleiding voordat ze verder gaan met meer gecompliceerde en nauwkeurige modellen.

Waterstof, met slechts één elektron, is de eenvoudigste van alle atomen, daarom is de Bohr -straal erop gebaseerd.Het model van Bohr legt uit dat de baan van een elektron kan variëren, afhankelijk van de hoeveelheid energie die het heeft.De Bohr -straal schat de baan van het waterstofelektron terwijl deze zich in zijn grondtoestand bevindt, of bij de laagste energie.

Er zijn verschillende factoren die worden gebruikt om de Bohr -straal te berekenen.De constante van de verminderde Planck, een fysieke constante die wordt gebruikt in de kwantummechanica, wordt gedeeld door verschillende andere eenheden.Deze omvatten de massa van het elektron, de snelheid van het licht in een vacuüm en de fijne structuurconstante, die een andere fysieke constante is die in de fysica wordt gebruikt.

Eén factor die niet wordt verklaard door de Bohr -straalvergelijking is verminderde massa, die datVerwijst naar systemen waar twee of meer deeltjes op elkaar kracht uitoefenen.Wanneer de straal wordt gebruikt als een constante in vergelijkingen die verwijzen naar meer complexe atomen, is dit logisch en is dit eigenlijk handiger.Dit komt door het feit dat de verminderde massacorrectie anders zou moeten zijn dan die vereist voor waterstof, en daarop zou de aanpassing ingewikkelder maken.Het scheeft echter de meting van de straal van het waterstofatoom enigszins scheef.Om het nauwkeuriger te berekenen, is er een tweede formule met de Compton -golflengte van het proton en elektron van het atoom.