玻爾磁子

玻爾磁子

玻爾磁子或稱玻爾磁元,以物理學家尼爾斯·玻爾為名,是根據量子力學理論所得,與電子相關磁矩基本單位,是一項常數。其用在電子軌域角動量自旋角動量相關磁性的表示。

基本介紹

  • 中文名:玻爾磁子
  • 外文名:Bohr magneton
  • 領域:材料工程
  • 學科:材料學
定義,國際標準公制下的定義,高斯制下的定義,提出,提出者,

定義

電磁學常用的單位有兩種,一種是國際標準公制,另一種則是高斯制。因此,玻爾磁子的定義也有兩種不同的定義。

國際標準公制下的定義

在國際標準公制下,其定義為:
其中e為電子電荷,
為約化普朗克常數,
為電子質量;
在國際標準公制下,玻爾磁子的值為:
μB= 9.274 009 49(80) × 10-24 J·T-1

高斯制下的定義

高斯制下,其定義為
其中e為電子電荷
為約化普朗克常數
電子質量,而c則為光速。
高斯制下,玻爾磁子的值為:
μB = 9.274 009 49(80) × 10-21 erg·G-1
電子磁矩的自然單位。在原子中,處於某一狀態的電子,由於其軌道運動而具有軌道磁矩
質子和中子具有磁矩,它們是原子核磁矩的來源。核磁矩通常以核磁子N為單位 ,核磁子的數值約為玻爾磁子的1/1836,實際核磁子值
N=(5.050824±0.000020)×10-27J/T。
因為核磁矩比電子磁矩小得多,所以原子磁矩主要由電子磁矩組成。玻爾磁子也可作為原子磁矩的單位。

提出

它是由玻爾首先從理論上推導出來的。一個電子的自旋磁矩在空間z方向的投影有兩個值,μs=±μ1,即其絕對值等於1μB。軌道角量子數為1的電子(P電子),其軌道磁矩在空間Z方向的投影也等於1μB,所以玻爾磁子是原子磁矩的天然單位。不同原子(離子)的磁矩往往是用玻爾磁子來標誌的,例如:Fe的離子磁矩是5.9μB > Ni的離子磁矩是3.2μB ,Nd的離子磁矩等於3.6μB等。

提出者

尼爾斯·亨利克·戴維·玻爾(丹麥文:Niels Henrik David Bohr,1885年10月7日—1962年11月18日),丹麥物理學家,哥本哈根大學碩士/博士,丹麥皇家科學院院士,曾獲丹麥皇家科學文學院金質獎章,英國曼徹斯特大學和劍橋大學名譽博士學位,1922年獲得諾貝爾物理學獎。
玻爾通過引入量子化條件,提出了玻爾模型來解釋氫原子光譜;提出互補原理和哥本哈根詮釋來解釋量子力學,他還是哥本哈根學派的創始人,對二十世紀物理學的發展有深遠的影響。

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