نصف قطر بور: الفرق بين النسختين
[نسخة منشورة] | [نسخة منشورة] |
تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
بوت:الإبلاغ عن رابط معطوب أو مؤرشف V3.2 |
ط بوت:الإبلاغ عن رابط معطوب أو مؤرشف V4.2 (تجريبي) |
||
سطر 1:
{{معلومات وحدة قياس}}
بالنسبة [[ذرة|لذرة]] [[هيدروجين|الهيدروجين]] حسب نموذج [[نيلز بور|نيلس بور]]، '''نصف قطر بور''' هو بعد المسافة بين [[إلكترون|الإلكترون]] عن [[نواة الذرة|نواة ذرة]] [[هيدروجين|الهيدروجين]] (أي [[بروتون|البروتون]]). وطبقا للنظرية الموجية للإلكترون كما تصفها [[ميكانيكا الكم]] فإن حل معادلاتها يعطي نصف قطر بور ، وهو يعادل بالتقريب نصف القطر الحقيقي لمدار الإلكترون في [[ذرة]] [[هيدروجين|الهيدروجين]]. وقد سمي نصف قطر بوهر تخليدا للعالم نيلس بور (أو نيلس بوهر) الذي اقترح النموذج الذري لذرة الهيدروجين في أوائل القرن الماضي.
{| align="center" border="1"
سطر 8:
حيث أن:
* <math>h</math> هي [[ثابت بلانك|ثابتة بلانك]]
* <math>\varepsilon_0</math> [[سماحية]] [[فراغ (فيزياء)|الفراغ]]
** <math>\epsilon_0 = 8{,}854\ 187\ 817\dots \times 10^{-12}</math> [[فاراد|F]]·[[
* <math>m_e</math> هي [[كتلة]] [[إلكترون|الإلكترون]]
* <math>q_e</math> هي [[شحنة كهربائية|شحنة]] الإلكترون
==حساب نصف قطر بور==
بالتعويض عن الثوابت في معادلة نصف القطر لذرة [[هيدروجين|الهيدروجين]] وباستخدام الثوابت طبقا ل [[لجنة بيانات العلوم والتقنية|لجنة بيانات العلوم والتكنولوجيا]] ، مع استخدام المعادلة الدقيقة لنصف القطر التي تأخذ [[ثابت البناء الدقيق]] لذرة الهيدروجين ، نحصل على :
:<math>a_0 = \frac{4 \pi \epsilon_0 \hbar^2}{m_e e^2} = \frac{\hbar}{m_e\,c\,\alpha}</math>
where:
:<math> \epsilon_0 \ </math> [[سماحية الفراغ|سماحية الفراغ الكهربائية]]
:<math> \hbar \ </math> [[ثابت بلانك]] المعدل
:<math> m_e \ </math> [[إلكترون|كتلة الإلكترون]]
سطر 32:
نصف قطر ذرة الهيدروجين = 5.2917720859 {{*10^|−11}} متر
:أي بالتقريب 53 [[بيكومتر]] أو 0.53 [[أنغستروم|أنجستروم]].<ref>{{مرجع ويب |
The number in parentheses (36) denotes the [[انحراف معياري]] of the last digits.</ref>
ورغم أن [[نموذج بور|النموذج الذري لبوهر]] لم يكن آنذاك يصف ذرة الهيدروجين بدقة كاملة فإن نصف قطر بوهر لا يزال محتفظا بقيمته للتعبير عن مقاييس الغلاف الإلكتروني في الذرات عند حسابها باستخدام [[ميكانيكا الكم]] التفصيلية. ولذلك فيستخدم '''نصف قطر بوهر''' كوحدة في [[فيزياء ذرية|الفيزياء الذرية]].
وجدنا نصف قطر بور 53و0 [[أنغستروم|أنجستروم]]، أي نحو نصف أنجستروم ولذلك فالأنجستروم هو وحدة مناسبة لوصف المسافات بين الذرات في المواد الصلبة والسائلة ، وعلى الأخص عند دراسة [[بنية بلورية|البناء البلوري]] [[معدن|للمعادن]] و[[مركب كيميائي|المركبات الكيميائية]] و[[مركب عضوي|والمركبات العضوية]].
==كتلة الإلكترون المخفضة ==
سطر 43:
يلاحظ أنه عند حساب نصف قطر بوهر استخدمنا [[إلكترون|كتلة الإلكترون]] عوضا عن [[كتلة مخفضة|الكتلة المخفضة للإلكترون]] (التي تراعي ارتباط الإلكترون بالبروتون في الذرة). ومن أجل الحصول على نصف قطر بوهر بدقة أكبر فلا بد من استخدام كتلة الإلكترون المخفضة.
و نقوم بذلك التعديل حيث أن نصف قطر بوهر يدخل في تعيين نصف قطر مدار الإلكترون في الذرات الكبيرة أيضا ، وفيها تختلف كتلة الإلكترون المخفضة عن مقدارها في ذرة [[هيدروجين|الهيدروجين]]. ذلك لأن كتلة الإلكترون المخفضة تعتمد على [[كتلة]] [[نواة الذرة]] التي يدور حولها الإلكترون.
وينتمي نصف بوهر للإلكترون إلى وحدتي طول آخرتين تتعلقان بكتلة الإلكترون و[[ازدواجية موجة-جسيم|خاصيته الموجية]] ، وهما :
سطر 66:
حيث
:<math> \lambda_p \ </math> طول موجة كومبتون [[
:<math> \lambda_e \ </math> [[طول موجة كومبتون]] للإلكترون.
:<math> \alpha \ </math> [[ثابت البناء الدقيق]] للذرة.
سطر 78:
* [[ميكانيكا الكم]]
* [[نموذج بور]]
* [[تموج كمي|تموج كمومي]]
* [[مبدأ الريبة|مبدأ عدم التأكد]]
* [[حالة قاعية]]
* [[اضمحلال ألفا|تحلل ألفا]]
== وصلات خارجية ==
سطر 95:
* [http://www3.imperial.ac.uk/portal/page?_pageid=161,482073&_dad=portallive&_schema=PORTALLIVE#Quantum%20Information%20Tutorials مجموعة دروس قابلة للتنزيل حول ميكانيك الكم]
* [http://cam.qubit.org/wiki/index.php/Introduction_to_Quantum_Theory مقدمة للميكانيك الكمومي]
* {{استشهاد بخبر|
* [http://bethe.cornell.edu/ محاضرات ثلاث لهانز بيثي]
|