Kaj je Bohrov polmer?

Bohrov polmer je merska enota, ki se uporablja v atomski fiziki za opis najmanjšega možnega polmera elektrona, ki kroži okoli jedra v atomu vodika. Razvil ga je Niels Bohr na podlagi svojega modela atomske strukture, ki je bil uveden leta 1913. Vrednost Bohrovega polmera je izračunana na približno 0.53 angstroma.
Niels Bohr je v svojem modelu atoma teoretiziral, da elektroni sledijo specifičnim krožnim orbitam okoli osrednjega jedra, ki jih drži elektrostatična sila. Ta model se je pozneje izkazal za napačnega in zdaj velja za preveč preprost opis atomske strukture. Trenutne teorije opisujejo lokacijo elektronov v smislu sferičnih verjetnostnih con, znanih kot lupine. Bohrov polmer še vedno velja za uporabnega v fiziki, saj še naprej zagotavlja fizično meritev najmanjšega polmera, ki ga lahko ima elektron. Študenti fizike se pogosto najprej naučijo Bohrovega modela in enačb kot uvod, preden preidejo na bolj zapletene in natančne modele.

Vodik, ki ima samo en elektron, je najpreprostejši od vseh atomov, zato na njem temelji Bohrov polmer. Bohrov model pojasnjuje, da se orbita elektrona lahko razlikuje glede na količino energije, ki jo ima. Bohrov polmer ocenjuje orbito vodikovega elektrona, ko je v osnovnem stanju ali pri najnižji energiji.

Za izračun Bohrovega polmera se uporablja več faktorjev. Zmanjšana Planckova konstanta, fizična konstanta, ki se uporablja v kvantni mehaniki, je razdeljena na več drugih enot. Ti vključujejo maso elektrona, hitrost svetlobe v vakuumu in konstanto fine strukture, ki je še ena fizična konstanta, ki se uporablja v fiziki.

En dejavnik, ki ga Bohrova enačba polmera ne upošteva, je zmanjšana masa, ki se nanaša na sisteme, kjer dva ali več delcev delujeta drug na drugega. Ko se polmer uporablja kot konstanta v enačbah, ki se nanašajo na bolj zapletene atome, je to smiselno in dejansko bolj priročno. To je posledica dejstva, da bi morala biti zmanjšana korekcija mase drugačna od tiste, ki je potrebna za vodik, in bi z njeno vključitvijo prilagoditev postala bolj zapletena. Vendar pa nekoliko izkrivlja merjenje polmera vodikovega atoma. Da bi ga natančneje izračunali, obstaja druga formula, ki vključuje Comptonovo valovno dolžino protona in elektrona atoma.