مگنتون بور

مقدار مگنتون بور
دستگاه یکاها	مقدار	یکا
SI	۹٫۲۷۴۰۰۹۶۸(۲۰)×۱۰	J·T
CGS	۹٫۲۷۴۰۰۹۶۸(۲۰)×۱۰	Erg·G
eV	۵٫۷۸۸۳۸۱۸۰۶۶(۳۸)×۱۰	eV·T
یکاهای اتمی	⁄_۲	${\frac {e\hbar }{m_{\mathrm {e} }}}$

در فیزیک اتمی، مگنتون بور (نماد μ_B) یک ثابت فیزیکی و یکای طبیعی برای گشتاور مغناطیسی یک الکترون است که از تکانه زاویه‌ای مداری یا از تکانه زاویه‌ای اسپین ناشی می‌شود. مگنتون بور در دستگاه بین‌المللی یکاها (SI) به این صورت تعریف می‌شود:

\mu _{\mathrm {B} }={\frac {e\hbar }{2m_{\mathrm {e} }}}

و در دستگاه یکاهای گاوسی سانتیمتر-گرم-ثانیه به صورت :

\mu _{\mathrm {B} }={\frac {e\hbar }{2m_{\mathrm {e} }c}}

که

e بار بنیادی است،ħ ثابت پلانک کاهش‌یافته است،

m_e جرم سکون الکترون است و

c سرعت نور است.

گشتاور مغناطیسی الکترون، که گشتاور مغناطیسی اسپین ذاتی آن است، تقریباً برابر با ۱ مگنتون بور است.

تاریخچه

ایده آهنرباهای بنیادی برآمده از والتر ریتز و پییر ویس است. پیش از مطرح شدن مدل اتمی رادرفورد، بسیاری از نظریه‌پردازان ابراز کرده بودند که مگنتون باید با ثابت پلانک h مرتبط باشد. با این فرضیه که نسبت انرژی جنبشی به بسامد مداری الکترون باید برابر با h باشد،ریچارد گانس در سپتامبر ۱۹۱۱ مقداری را برای آن محاسبه نمود که دوبرابر مگنتون بور بود. در نخستینکنفرانس سلوی در نوامبر همان سال، پل لانژون نیز مضربی از آن را به دست آورد. فیزیکدان رومانیایی، اشتفان پروکوپیو توانست گشتاور مغناطیسی الکترون را در سال ۱۹۱۱ محاسبه‌کند. در متون علمی رومانیایی گاهی از مقدار آن با نام مگنتون بور-پروکوپیو یاد می‌شود.

مگنتون بور برابر با گشتاور دوقطبی مغناطیسی یک الکترون در حال حرکت مداری با تکانه زاویه‌ای مداری برابر یک ħ است. طبق مدل بور، این حالت پایه است یعنی حالت مربوط به پایین‌ترین انرژی ممکن. در تابستان ۱۹۱۳، این مقدار به طور طبیعی در نتیجه مدل اتمی او به دست آمد. همین نتیجه به طور جداگانه‌ای توسط پروکوپیو با استفاده را نظریه کوانتومی ماکس پلانک در سال ۱۹۱۱ ارائه شده‌بود. در سال ۱۹۲۰ ولفگانگ پاولی نام مگنتون بور را برای آن گذاشت تا آن را مگنتون به دست آمده از طریق تجربی که به آن مگنتون ویس می‌گفت، متمایز سازد

اگرچه تکانه زاویه‌ای یک الکترون ۱/۲ħ است، گشتاور مغناطیسی ذاتی الکترون ناشی از اسپین آن تقریباً برابر با ۱ مگنتون بور است. فاکتور جی الکترون تقریباً برابر ۲ است.

جستارهای وابسته

منابع

↑ "CODATA value: Bohr magneton". The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty. NIST. Retrieved 2012-07-09.
↑ Robert C. O'Handley (2000). Modern magnetic materials: principles and applications. John Wiley & Sons. p. 83. ISBN 0-471-15566-7. (value was slightly modified to reflect 2010 CODATA change)
↑ "CODATA value: Bohr magneton in eV/T". The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty. NIST. Retrieved 2012-07-09.
↑ L. I. Schiff (1968). Quantum Mechanics. McGraw-Hill. p. 440.
↑ R. Shankar (1980). Principles of Quantum Mechanics. Plenum Press. pp. 398–400. ISBN 0306403978.
↑ Anant S. Mahajan, Abbas A. Rangwala (1989). "intrinsic+dipole+moment"+and+electron+"Bohr+magneton" Electricity and Magnetism. مک‌گرا-هیل. p. 419. ISBN 978-0-07-460225-6.
↑ Stephen T. Keith and Pierre Quédec (1992). "Magnetism and Magnetic Materials: The Magneton". Out of the Crystal Maze. pp. 384–394. ISBN 978-0-19-505329-6.
↑ John Heilbron; Thomas Kuhn (1969). "The genesis of the Bohr atom". Historical Studies in the Physical Sciences. 1: 232.
↑ Paul Langevin (1911). La théorie cinétique du magnétisme et les magnétons. La théorie du rayonnement et les quanta: Rapports et discussions de la réunion tenue à Bruxelles, du 30 octobre au 3 novembre 1911, sous les auspices de M. E. Solvay. p. 403. ;
↑ Ştefan Procopiu (1911–1913). "Sur les éléments d'énergie". Annales scientifiques de l'Université de Jassy. 7: 280.
↑ Ştefan Procopiu (1913). "Determining the Molecular Magnetic Moment by M. Planck's Quantum Theory". Bulletin scientifique de l’Académie roumaine de sciences. 1: 151.
↑ "Stefan Procopiu (1890-1972)". Stefan Procopiu Science and Technique Museum. Archived from the original on 18 November 2010. Retrieved 2010-11-03.
↑ Marcelo Alonso, Edward Finn (1992). Physics. ادیسون-وزلی. ISBN 978-0-201-56518-8.
↑ Abraham Pais (1991). Niels Bohr's Times, in physics, philosophy, and politics. Clarendon Press. ISBN 0-19-852048-4.

[1] "CODATA value: Bohr magneton". The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty. NIST. Retrieved 2012-07-09.

[O'Handley-2] Robert C. O'Handley (2000). Modern magnetic materials: principles and applications. John Wiley & Sons. p. 83. ISBN 0-471-15566-7. (value was slightly modified to reflect 2010 CODATA change)

[3] "CODATA value: Bohr magneton in eV/T". The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty. NIST. Retrieved 2012-07-09.

[4] L. I. Schiff (1968). Quantum Mechanics. McGraw-Hill. p. 440.

[5] R. Shankar (1980). Principles of Quantum Mechanics. Plenum Press. pp. 398–400. ISBN 0306403978.

[6] Anant S. Mahajan, Abbas A. Rangwala (1989). "intrinsic+dipole+moment"+and+electron+"Bohr+magneton" Electricity and Magnetism. مک‌گرا-هیل. p. 419. ISBN 978-0-07-460225-6.

[Keith-7] Stephen T. Keith and Pierre Quédec (1992). "Magnetism and Magnetic Materials: The Magneton". Out of the Crystal Maze. pp. 384–394. ISBN 978-0-19-505329-6.

[Heilbron-8] John Heilbron; Thomas Kuhn (1969). "The genesis of the Bohr atom". Historical Studies in the Physical Sciences. 1: 232.

[9] Paul Langevin (1911). La théorie cinétique du magnétisme et les magnétons. La théorie du rayonnement et les quanta: Rapports et discussions de la réunion tenue à Bruxelles, du 30 octobre au 3 novembre 1911, sous les auspices de M. E. Solvay. p. 403. ;

[proc1-10] Ştefan Procopiu (1911–1913). "Sur les éléments d'énergie". Annales scientifiques de l'Université de Jassy. 7: 280.

[proc2-11] Ştefan Procopiu (1913). "Determining the Molecular Magnetic Moment by M. Planck's Quantum Theory". Bulletin scientifique de l’Académie roumaine de sciences. 1: 151.

[12] "Stefan Procopiu (1890-1972)". Stefan Procopiu Science and Technique Museum. Archived from the original on 18 November 2010. Retrieved 2010-11-03.

[13] Marcelo Alonso, Edward Finn (1992). Physics. ادیسون-وزلی. ISBN 978-0-201-56518-8.

[14] Abraham Pais (1991). Niels Bohr's Times, in physics, philosophy, and politics. Clarendon Press. ISBN 0-19-852048-4.