Атомдық бірліктер – атомдық физика, химия және спектроскопиядағы есептеулерге ыңғайлы өлшемдер жүйесі. Д. Хартри ұсынған, "а.б." немесе "аu" деп белгіленеді.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Өлшеу жүйесі
System of measurement
Атомдық бірліктер – атомдық физика және есептеу химиясы, атомдық спектроскопия сияқты оған байланысты ғылыми салалардағы есептеулер үшін өте қолайлы табиғи өлшем бірліктерінің жүйесі. Оларды физик Дуглас Хартри алғаш ұсынған. Атомдық бірліктер көбінесе "a.u." немесе "au" деп қысқартылады, оларды астрономиялық бірліктер, кездейсоқ бірліктер және басқа контексттерде сіңіру бірліктері үшін қолданылатын ұқсас аббревиатуралармен шатастырмау керек.
The atomic units are a system of natural units of measurement that is especially convenient for calculations in atomic physics and related scientific fields, such as computational chemistry and atomic spectroscopy. They were originally suggested and named by the physicist Douglas Hartree. Atomic units are often abbreviated "a. u." or "au", not to be confused with similar abbreviations used for astronomical units, arbitrary units, and absorbance units in other contexts.
Тарих
Хартри үш физикалық тұрақтыға негізделген бірліктерді анықтады: Хартри бірліктеріне негізделген, олар атомдық бірліктер деп аталды, қысқартылып "а.б." деп жазылған. Олар 1= ħ, олардың әрекет бірлігі және бұрыштық импульсы, Хартри ұзындығының орнына негізгі бірліктер ретінде пайдалануды таңдады. Олар ұзындықтың бірлігі бірінші Бо́р орбитасының радиусы екенін, ал олардың жылдамдығы бірінші орбитаның Бо́р моделіндегі электрон жылдамдығына тең екенін атап өтті. 1959 жылы Шалл мен Холл Хартри моделіне негізделген атомдық бірліктерді ұсынды, бірақ қайтадан 1 = ħ анықтамалық бірлік ретінде пайдалануды таңдады. Олар қашықтық бірлігін "Бо́р радиусы" деп атады; сонымен қатар, энергия бірлігін 1= H = m e^4 / ħ^2 деп жазып, оны Хартри деп атады. Бұл терминдер кванттық химияда кеңінен қолданыла бастады. 1973 жылы МакВини Шалл мен Холл жүйесін 1= κ₀ = 4π ε₀ түріндегі диэлектрлік тұрақтыны анықтамалық немесе негізгі бірлік ретінде қосу арқылы кеңейтті. Сонымен қатар, ол 1 = e деген SI анықтамасын қабылдады, сондықтан оның атомдық бірліктердегі энергияны білдіруі 1 = e² / (4π ε₀ a₀) – бұл 8-ші SI анықтамалық құжатындағы мәлімдемемен сәйкес келеді.
Hartree defined units based on three physical constants: built on Hartree's units, which they called atomic units abbreviated "a. u.". They chose to use 1= \hbar , their unit of action and angular momentum in place of Hartree's length as the base units. They noted that the unit of length in this system is the radius of the first Bohr orbit and their velocity is the electron velocity in Bohr's model of the first orbit. In 1959, Shull and Hall advocated atomic units based on Hartree's model but again chose to use 1= \hbar as the defining unit. They explicitly named the distance unit a "Bohr radius"; in addition, they wrote the unit of energy as 1= H = m e^4 / \hbar^2 and called it a Hartree. These terms came to be used widely in quantum chemistry. In 1973 McWeeny extended the system of Shull and Hall by adding permittivity in the form of 1= \kappa 0 = 4 \pi \epsilon 0 as a defining or base unit. Simultaneously he adopted the SI definition of 1= e so that his expression for energy in atomic units is 1= e^2 / (4 \pi \epsilon 0 a 0) , matching the expression in the 8th SI brochure.
Конвенциялар
Атомдық бірліктерді қолдануда әртүрлі шарттылықтар қолданылады, олар ұсынылуы, ресмилігі және қолдануға қолайлылығы жағынан өзгеше.
Different conventions are adopted in the use of atomic units, which vary in presentation, formality and convenience.
Айқын бірліктер
Көптеген мәтіндерде (мысалы, Джеррард және Макниелл) мәселеге әмбебап тұрақты бірліктерден гөрі, бірлік ретінде көбірек сәйкес келетін, жақын байланысты шамаларды таңдау ұсынылады, мысалы электронның азайтылған массасына негізделген, бірақ оны қолданғанда мұқият анықтау қажет (мысалы, бірлік 1= H M = \mu e^4 / \hbar^2, мұнда 1= \mu = mₑM / (mₑ + M) белгілі бір масса 1= M үшін). Бұл МакВини сияқты басқалар ұсынған шамаларды түрлендірудің формалды процесінің ықшамдалған түрі.
Many texts (e. g. Jerrard & McNiell,
Provision for choosing more convenient closely related quantities that are more suited to the problem as units than universal fixed units are is also suggested, for example based on the reduced mass of an electron, albeit with careful definition thereof where used (for example, a unit 1= H M = \mu e^4 / \hbar^2, where 1= \mu = m \text{e} M / (m \text{e} + M) for a specified mass 1= M ). This is a form of shorthand for the more formal process of transformation between quantities that is suggested by others, such as McWeeny.