原子單位

閱讀原文

預備知識 玻爾原子模型

   在量子力學的許多理論或數值計算中,選用原子單位(atomic unit)會更方便.原子單位中,不同物理量的符號都記為 「 mathrm {a.u.} 」,而事實上,可以把 「 mathrm {a.u.} 」 等效為數值 1(無量綱),例如角頻率單位 「 mathrm {Rad}/mathrm s 」 中單位 「 mathrm {Rad} 」 可等效為數值 1.以後我們只有在想要強調原子單位時,才加 「 mathrm {a.u.} 」.

   單位轉換的一般方法為定義一個轉換常數 β ,例如原子單位中,我們把一個電子的質量定義為「 1 a.u.」,把以 mathrm {a.u.} 為單位的質量 m_a 轉換為以 mathrm {kg} 為單位的質量 m ,可先定義轉換常數為

eta_m = m_e/mathrm{a.u.} approx 9.109	imes 10^{-31}mathrm{kg}   (1)

則有

m = eta_m m_a   (2)

再次注意 m_a 是一個沒有量綱的變數.

  表 1 是基本單位的轉換常數表.其中許多常量都是基於氫原子的玻爾模型的基態(原子核不動)的參數定義的(表中簡稱基態).

   用精細結構常數可以化簡以下部分公式.注意這是一個無量綱常數.

alpha = frac{e^2}{4piepsilon_0hbar c} = 7.2973525664 	imes 10^{-3} approx frac 1{137}   (3)

(剩下部分見頂部的「閱讀原文」)

推薦閱讀:

有娃系列
牛一定律錯誤證明過程(2頁紙)
關於麥克斯韋方程組的三兩事
牛頓運動定律 慣性系
坦克內有空調么?

TAG:量子物理 | 物理學 | 量子理論 |