Bohr Magneton - Bohr magneton
sistema de unidades | valor | unidade |
---|---|---|
SI | 9.274 009 994 (57) × 10 −24 | J · T −1 |
CGS | 9.274 009 994 (57) × 10 −21 | erg · G −1 |
eV | 5,788 381 8012 (26) × 10 −5 | eV · T −1 |
unidades atômicas | 1 / 2 | Eh / eu e |
Na física atômica , o magneto de Bohr (símbolo μ B ) é uma constante física e a unidade natural para expressar o momento magnético de um elétron causado por seu momento orbital ou angular de spin . O magneto Bohr é definido em unidades SI por
e em unidades CGS gaussianas por
Onde
- e é a carga elementar ,
- ħ é a constante de Planck reduzida ,
- m e é a massa de repouso do elétron e
- c é a velocidade da luz .
História
A ideia dos ímãs elementares deve-se a Walther Ritz (1907) e Pierre Weiss . Já antes do modelo de estrutura atômica de Rutherford , vários teóricos comentaram que o magneto deveria envolver a constante h de Planck . Postulando que a razão entre a energia cinética do elétron e a frequência orbital deveria ser igual a h , Richard Gans calculou um valor que era duas vezes maior que o magneto de Bohr em setembro de 1911. Na Primeira Conferência Solvay em novembro daquele ano, Paul Langevin obteve um . Langevin presumiu que a força atrativa era inversamente proporcional à distância para a potência e especificamente
O físico romeno Ștefan Procopiu obteve a expressão para o momento magnético do elétron em 1911. O valor é às vezes referido como o "magneto Bohr-Procopiu" na literatura científica romena. O magneto Weiss foi experimentalmente derivado em 1911 como uma unidade de momento magnético igual a 1,53 × 10 −24 joules por tesla , que é cerca de 20% do magneto de Bohr.
No verão de 1913, os valores das unidades naturais de momento angular atômico e momento magnético foram obtidos pelo físico dinamarquês Niels Bohr como consequência de seu modelo de átomo . Em 1920, Wolfgang Pauli deu ao magneto Bohr seu nome em um artigo onde o comparou com o magneto dos experimentalistas que ele chamou de magneto de Weiss .
Teoria
Um momento magnético de uma partícula carregada pode ser gerado de duas maneiras. Primeiro, uma carga elétrica em movimento forma uma corrente, portanto, o movimento orbital de um elétron em torno de um núcleo gera um momento magnético pela lei circuital de Ampère . Em segundo lugar, a rotação inerente, ou spin, do elétron tem um momento magnético de spin .
No modelo atômico de Bohr, uma unidade natural para o momento angular orbital de um elétron foi denotada ħ . O magneto de Bohr é a magnitude do momento dipolar magnético de um elétron orbitando um átomo com tal momento angular. De acordo com o modelo de Bohr , este é o estado fundamental , ou seja, o estado de menor energia possível.
O momento angular de spin de um elétron é 1 / 2 ħ , mas o intrínseca de electrões momento magnético causadas pela sua rotação também é de aproximadamente um Bohr magnetão desde o spin electrónico g de factor-a , um factor relativo rotação momento angular de momento magnético correspondente de uma partícula, é de aproximadamente dois.
Veja também
- Momento magnético anômalo
- Momento magnético de elétron
- Raio de Bohr
- Magneto nuclear
- Magneton Parson
- Constante física
- Efeito Zeeman