Unità atomiche

Le unità atomiche (au) sono un sistema di unità di misura usato nella fisica atomica per descrivere le proprietà degli elettroni. Tutte le unità di questo sistema vengono scelte ponendo uguale ad uno i valori di alcune costanti che descrivono proprietà fondamentali degli elettroni.

QuantitàNomeSimboloValore in unità SI
lunghezzaraggio di Bohr5,29177210903(80)×10−11 m[1]
massamassa a riposo dell'elettrone9,1093837015(28)×10−31 kg[2]
caricacarica elementare1,602176634×10−19 C[3]
momento angolarecostante di Planck1,054571817646156×10−34 J s[4]
energiaenergia di Hartree4,3597447222071(85)×10−18 J[5]

La costante di Coulomb è anch'essa uguale a uno in questo sistema. Dato che queste sei quantità non sono indipendenti è sufficiente definire quattro di queste unità per avere automaticamente anche le altre.

Nelle unità atomiche, il magnetone di Bohr vale , e la velocità della luce nel vuoto vale , dove è la costante di struttura fine.

Queste sono:

QuantitàSimboloValore in unità SI
tempo2,4188843265857(47)×10−17 s
velocità2,18769126364(33)×106 m/s
forza8,2387234983(13)×10−8 N

L'uso delle unità atomiche semplifica anche l'equazione di Schrödinger. Per esempio nel SI l'Hamiltoniana per un elettrone in un atomo di idrogeno sarebbe:

Note

  1. ^ CODATA Value: Bohr radius, su physics.nist.gov. URL consultato il 28 maggio 2019.
  2. ^ CODATA Value: electron mass, su physics.nist.gov. URL consultato il 28 maggio 2019.
  3. ^ CODATA Value: elementary charge, su physics.nist.gov. URL consultato il 28 maggio 2019.
  4. ^ CODATA Value: reduced Planck constant, su physics.nist.gov. URL consultato il 28 maggio 2019.
  5. ^ CODATA Value: Hartree energy, su physics.nist.gov. URL consultato il 28 maggio 2019.
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