Magnetón de Bohr

Valor del magnetón de Bohr

sistema d'unitats	valor	unitat
SI	9,27400968(20)×10-24	J·T−1
CGS	9,27400968(20)×10-21	Erg·G−1
eV	5.7883818066(38)×10-5	eV·T−1
Unitats atòmiques	Plantilla:Frac	Adimensional

El magnetón de Bohr (símbol ${\mu }_{\mathrm{B}}$) és una constant física relacionada en el moment magnètic dels electrons. Específicament, és l'unitat natural —i el valor aproximat— del moment magnètic intrínsec d'un electró. El seu valor es va calcular per primera volta en 1911 pel físic rumà Ștefan Procopiu, i despuix en l'estiu de 1913 pel físic danés Niels Bohr.

En el Sistema Internacional d'Unitats, es pot expressar en térmens d'atres constants elementals com:

${\mu }_{\mathrm{B}}=\frac{e\hslash }{2m_{\mathrm{e}}}$

Símbol	Nom	Valor	Unitat
${\mu }_{\mathrm{B}}$	Magnetón de Bohr	9.27400915(23)E-24	J / T
$e$	Càrrega elemental	1.602176634I−19	C
$\hslash$	Constant de Planck reduïda	1.054571817E-34	J s
$m_e$	Massa en repòs del electró	9.10938291(40)I−31	kg

mentres que en el sistema cegesimal és equivalent a:

${\mu }_{\mathrm{B}}=\frac{e\hslash }{2m_{\mathrm{e}}c}$

Símbol	Nom	Valor	Unitat	Ref
${\mu }_{\mathrm{B}}$	Magnetón de Bohr	9.27400915(23)E-21	erg / G
$e$	Càrrega elemental	4.80320451(10)I−10	esu
$\hslash$	Constant de Planck reduïda	1.054571817E-27	erg s
$m_e$	Massa en repòs de l'electró	9.10938291(40)I−28	g
$c$	Velocitat de la llum	29979245800	cm / s

En unitats atòmiques és adimensional, i el seu valor és simplement:

${\mu }_{\mathrm{B}}=\frac{1}{2}$

Expressat en electronvoltios,

${\mu }_{\mathrm{B}}=5,7883817555(79)\times 10^{-5}$ eV·T^-1

Història

L'idea d'imans elementals va ser conjeturada per Walter Ritz (1907) i Pierre Weiss. Ya abans del model atòmic de Rutherford, molts teòrics havien sugerit que el magnetón devia involucrar en la seua definició a la constant de Planck h. Postulant que la raó de l'energia cinètica de l'electró entre la freqüència orbital deuria ser igual a h, Richard Gans va calcular un valor que era dos voltes el magnetón de Bohr en setembre de 1911. En el primer congrés de Solvay en novembre d'aquell any, Paul Langevin va obtindre un submúltiplo. El físic rumà Ştefan Procopiu va obtindre per primera volta el seu valor en 1911; > el valor es menciona freqüentment com "magnetón de Bohr–Procopiu" en la lliteratura científica de Romania. El magnetón de Bohr és una magnitut del moment dipolar magnètic d'un electró que orbita en moment angular orbital de valor ħ. D'acort en el model atòmic de Bohr, est és l'estat fonamental, i.i. l'estat en l'energia més baixa possible. En l'estiu de 1913, este valor va ser obtingut de manera natural pel físic danés Niels Bohr com una conseqüència del seu model atòmic, i també va ser publicat independentment per Procopiu, que ho havia obtingut usant directament la teoria quàntica de Planck. En 1920, Wolfgang Pauli va donar al magnetón de Bohr el seu nom corrent en un artícul a on ho comparava en el magnetón que els físics experimentals cridaven magnetón de Weiss.