İçeriğe atla

Bohr magnetonu

Bohr magnetonunun değeri
Ölçü sistemiDeğerBirim
SI[1]9,274009994(57)×10-24J·T−1
CGS[2]9,274009994(57)×10-21erg·G−1
eV[3]5,7883818012(26)×10-5eV·T−1
Atomik birimler1/2/me

Bohr magnetonu ya da Bohr manyetonu (μB sembolüyle gösterilir), orbital ya da spin açısal momentumu dolayısıyla elektronda oluşan manyetik momenti ifade etmek için kullanılan fiziksel sabit ya da doğal ölçü birimidir.[4][5] SI birimleriyle şu şekilde tanımlanır:

CGS birimleriyle ise tanımı şu şekildedir:

Buradaki denklemlerde e temel yükü, ħ indirgenmiş Planck sabitini, me elektron değişmez kütlesini, c ise ışık hızını ifade etmektedir.

Bohr magnetonu, Genel olarak ve elektronun özelliklerine herhangi bir atıfta bulunulmadan şu şekilde de tanımlanabilmektedir:

CGS birimlerinde q herhangi bir yükü, mq ise bunun kütlesini ifade eder.[6]

Kaynakça

  1. ^ "CODATA value: Bohr magneton" (İngilizce). Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü. 20 Haziran 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 30 Ocak 2019. 
  2. ^ O'Handley, Robert C. (2000). Modern Magnetic Materials: Principles and Applications (İngilizce). John Wiley & Sons. s. 83. ISBN 0-471-15566-7.  (value was slightly modified to reflect 2014 CODATA change)
  3. ^ "CODATA value: Bohr magneton in eV/T" (İngilizce). Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü. 18 Kasım 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 30 Ocak 2019. 
  4. ^ Schiff, Leonard I. (1968). Quantum Mechanics (İngilizce) (3. bas.). McGraw-Hill. s. 440. 
  5. ^ Shankar, Ramamurti (1980). Principles of Quantum Mechanics (İngilizce). Plenum Press. ss. 398-400. ISBN 0306403978. 
  6. ^ Zettili, Nouredine (2009). Quantum Mechanics: Concepts and Applications (İngilizce) (2. bas.). Chichester: Wiley. s. 365. ISBN 978-0-470-02678-6. 

İlgili Araştırma Makaleleri

Planck sabiti (h), bir fizik sabitidir ve kuantum mekaniğindeki aksiyonum kuantumu için kullanılır. Değeri h= 6.62607015×10−34 J⋅s' dir. Planck sabiti daha önceleri bir Fotonun enerjisi (E) ile elektromanyetik dalgasının frekansı (ν) arasında bir orantı idi. Enerji ile frekans arasındaki bu ilişki Planck ilişkisi veya Planck formülü olarak adlandırılır:

Lorentz kuvveti, fizikte, özellikle elektromanyetizmada, elektromanyetik alanların noktasal yük üzerinde oluşturduğu elektrik ve manyetik kuvvetlerin bileşkesidir. Eğer q yük içeren bir parçacık bir elektriksel E ve B manyetik alanın var olduğu bir ortamda v hızında ilerliyor ise bir kuvvet hissedecektir. Oluşturulan herhangi bir kuvvet için, bir de reaktif kuvvet vardır. Manyetik alan için reaktif kuvvet anlamlı olmayabilir, fakat her durumda dikkate alınmalıdır.

Klein-Gordon Denklemi, Schrödinger denkleminin bağıl/göreli (relativistik) olan versiyonudur ve atomaltı fizikte kendi ekseni etrafında dönmeyen parçacıkları tanımlamada kullanılır. Oskar Klein ve Walter Gordon tarafından bulunmuştur.

Zeeman efekti, ismini Hollandalı fizikçi Pieter Zeeman'dan alan; tayf çizgilerinin, bir manyetik alan olması durumunda birden fazla bileşene ayrılması efektidir. Zeeman alt katmanlarının arasındaki mesafe bir manyetik alan fonksiyonu olduğundan, bu efekt manyetik alanı ölçmek için kullanılabilir.

Fizikte Planck kütlesi (mP), Planck birimleri olarak bilinen doğal birimler sisteminde kütle birimidir.

Fizikte Planck yükü, Planck birimleri olarak bilinen doğal birimler sisteminde elektriksel yük birimidir ve boyutsuz fiziksel sabit olarak tanımlanır.

Planck sıcaklığı (TP), Planck birimleri olarak bilinen doğal birimler sisteminde sıcaklık birimidir.

Planck kuvveti (FP), Planck birimleri olarak bilinen doğal birimler sisteminde kuvvet birimidir.

Planck empedansı (ZP), Planck birimleri olarak bilinen doğal birimler sisteminde elektrik direnci birimidir. Planck empedansı, doğrudan boşluğun empedansına (Z0) bağlıdır ve değeri Z0 bölü 4πdir. Vakum yalıtkanlık sabiti ε0'ı normalleştirmek için, Planck empedansı yerine Coulomb sabiti (1/(4πε0)) değil de Planck yükü kullanılır. Böylece Planck empedansı vakumun empedansının karakteristiğini tanımlayabilir.

Planck birimleri, aşağıdaki listede de gösterilen gibi SI tarafından kabul edilen ve yedi temel birimden türetilen fiziksel ölçü birimleridir. Bu yedi fiziksel sabit, eğer türetilen herhangi bir birimin sayısal değeri olarak kullanılırsa değeri 1 birim olur. Planck birimlerinin kuramsal fizikte derin anlamları vardır. Bunlar, fizik yasasının cebirsel ifadelerini, çok kolay biçimde basitleştirirler. Kuantum kütleçekimi gibi birleşik kuramların incelenmesi özel rol oynarlar.

Fizikte doğal birimler, evrensel fizik sabitleri kullanılarak elde edilen ölçü birimleridir. Örneğin temel yük (e), elektriksel yük ve ışık hızı (c), hız için kullanılan doğal birimlerdir. Herhangi bir evrensel fizik sabitini 1 birim olarak normalleştirmek için yalnızca evrensel ölçü sistemi kullanılır. Her ne kadar bu şekilde basitleştirme avantaj gibi görülüyor olsa bile, fizik yasalarının matematiksel ifadesinden elde edilen bu sabitlerin anlaşılması biraz zor olabilir.

Atomik birimler (İngilizcesi: Atomic units), atom fiziği hesaplamaları için uygun olan doğal birimlerin bir sistemini oluşturmaktadır. Atomik birimlerin iki ayrı türü bulunmaktadır: Hartree atomik birimleri ve Rydberg atomik birimleri. Bu birimlerdeki farklılık yük ile kütle seçimindeki farklılıktan ileri gelmektedir. Bu makalede, Hartree atomik birimleri ile ilgilenilmiştir. Atomik birimlerdeki, aşağıdaki dört temel fiziksel sabitin sayısal değerlerinin tanımı aşağıda gösterildiği gibidir:

Kuantum mekaniğinde fermi enerjisi, genelde mutlak sıfır sıcaklığında etkileşimde olmayan fermiyonlardan oluşan bir kuantum sistemi içerisinde, en yüksek ve en düşük seviyede dolu vaziyetteki tek parçacık durumları arasındaki enerji farkını temsil eden bir konsepttir. Bir metalde en düşük dolu durum genelde iletken bandın altı olarak alınırken, bir fermi gazında bu durumun sıfır kinetik enerjisi olduğu kabul edilir.

Compton dalgaboyu bir parçacığın kuantum mekaniği özelliğidir. Compton dalgaboyu Arthur Compton tarafından elektronların foton saçılması olayı izah edilirken gösterilmiştir. Bir parçacığın Compton dalga boyu; enerjisi parçacığın durgun kütle enerjisine eşit olan fotonun dalgaboyuna eşittir. Parçacığın Compton dalgaboyu ( λ) şuna eşittir:

Bohr yarıçapı bir fizik sabitidir. Hidrojen atomunun, protonu ve elektronu arasındaki mesafeye eşittir. Bohr yarıçapının, bir atomda Bohr atom modeli içindeki rolünden dolayı adlandırılmak istenmiştir. Fakat bu olay Niels Bohr'dan sonra gerçekleşmiştir. Uluslararası birimler sisteminde Bohr yarıçapı:

 : serbest uzayın elektriksel geçirgenliği
 : Planck sabiti
 : elektronun kütlesi
 : elemanter yük
 : ışık hızı sabiti
 : ince yapı sabiti

Modern kuantum (nicem) mekaniğinden önce gelen eski kuantum (nicem) kuramı, 1900 ile 1925 yılları arasında elde edilen sonuçların birikimidir. Bu kuramın, klasik mekaniğin ilk doğrulamaları olduğunu günümüzde anladığımız bu kuram, ilk zamanlar tamamlanmış veya istikrarlı değildi. Bohr modeli çalışmaların odak noktasıydı. Eski kuantum döneminde, Arnold Sommerfield, uzay nicemlenimi olarak anılan açısal momentumun (devinimin) z-bileşkesinde nicemlenim yaparak önemli katkılarda bulunmuştur. Bu katkı, electron yörüngelerinin dairesel yerine eliptik olduğunu ortaya çıkarmıştır ve kuantum çakışıklık kavramını ortaya atmıştır. Bu kuram, electron dönüsü hariç Zeeman etkisini açıklamaktadır.

Dalga vektörü, fizikte dalgayı ifade etmemize yardımcı olan vektördür. Herhangi bir vektör gibi, yöne ve büyüklüğe sahiptir. Büyüklüğü dalga sayısı ve açısal dalga sayısıdır. Yönü ise genellikle dalga yayılımının yönüdür. İzafiyet kuramında, dalga vektörü, aynı zamanda dört vektör olarak tanımlanabilir.

Nükleer manyeton fiziksel bir sabittir. SI birimlerinde Şöyle tanımlanır.

Kuantum tüneli, parçacığın bariyer boyunca olan kuantum mekaniğini ifade eder. Bu, Güneş gibi yıldızlar dizisinde meydana gelen nükleer birleşmeler gibi birçok fiziksel olayda önemli bir rol oynar. Tünel diyotu, kuantum bilgisayarı ve taramalı tünelleme mikroskobu gibi modern araçlarda önemli uygulamaları vardır. Fiziksel olay olarak etkisi ve kabul görülürlüğü 20. yüzyılın başlarında ve ortalarına doğru geldiği tahmin ediliyor.

İnce yapı sabiti ya da Sommerfeld sabiti (genelde α sembolüyle gösterilir), temel yüklü parçacıklar arasındaki elektromanyetik etkileşimim gücünü tanımlayan boyutsuz bir fiziksel sabittir. Temel yüklü bir parçacığın elektromanyetik alanla eşleşmesini ifade eden temel yükle (e) olan ilişkisi ε0ħcα = e2 formülüyle tanımlanmaktadır. Boyutsuz bir nicelik olduğundan, ölçü sistemi fark etmeksizin sayısal değeri yaklaşık 1/137'dir.