物理 電磁気

2016/1-2012/11 Yuji.W

水素原子模型.古典論

◎ 古典論で、どこまで水素原子に迫れるか Bohr

◇ 累乗^ 10^x=Ten(x) exp(i*x)=expi(x) ベクトル<A> 単位ベクトル<-u> 内積* 外積# 微分;x 2階微分;;x 時間微分y' 定積分${f(x)*dx}[x:a~b]〔物理定数

◇電子が回転する速さ、角運動量◇

◆ 古典論 水素原子の模型

中心に陽子(質量~1000_MeV/c^2)、その周りを電子(質量~0.5_MeV/c^2)が等速円運動をする。陽子は動かない。2粒子間には、電気力のみ働く。電子の質量 Me 電子の電荷 Qe

 回転半径=ボーア半径 a0=5.29*Ten(-11)_m ※ 前期量子論の結果

■ 電子が回転する速さ v

 Me*v^2/a0=ke*Qe^2/a0^2

 v=Qe*root[ke/(a0*Me)] .

 ke/(a0*Me)=8.988*Ten(9)/[5.29*Ten(-11)*9.109*Ten(-31)]=1.865*Ten(50)

 root[ke/(a0*Me)]=root[1.865*Ten(50)=1.37*Ten(25)

 v=[1.602*Ten(-19)]*[1.37*Ten(25)]=2.19*Ten(6)_m/sec=2190_km/sec .

■ 角運動量 L=Me*a0*v

■ 周期 T=2Pi*a0/v

■ 電流 I=Qe/T=Qe*v/(2Pi*a0)

■ 磁気モーメント μB=I*(Pi*a0^2)=[Qe*v/(2Pi*a0)]*(Pi*a0^2)=(1/2)*Qe*v*a0 .

 μB
=(1/2)*[1.602*Ten(-19)]*[2.19*Ten(6)]*5.29*Ten(-11)
=9.28*Ten(-24)_J/T
.

● ボーア磁子 μB=9.274078*Ten(-24)_J/T

{本当は、電子は核の周りを公転しているわけではないのに、なぜこうも一致するのだろうか、不思議!2016/1}

  水素原子模型.古典論  

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