Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
Физическая константа, задающая масштаб длины для межатомных взаимодействий. Классический радиус электрона — это комбинация фундаментальных физических величин, определяющих масштаб длины для задач, связанных с взаимодействием электрона с электромагнитным излучением. Он связывает классическую электростатическую энергию самодействия однородного распределения заряда с релятивистской энергией массы электрона. Согласно современным представлениям, электрон является точечной частицей с точечным зарядом и не имеет пространственных размеров. Тем не менее, полезно определить длину, характеризующую взаимодействие электронов в задачах атомного масштаба. Классический радиус электрона выражается как
Physical constant providing length scale to interatomic interactions
The classical electron radius is a combination of fundamental physical quantities that define a length scale for problems involving an electron interacting with electromagnetic radiation. It links the classical electrostatic self interaction energy of a homogeneous charge distribution to the electron's relativistic mass energy. According to modern understanding, the electron is a point particle with a point charge and no spatial extent. Nevertheless, it is useful to define a length that characterizes electron interactions in atomic scale problems. The classical electron radius is given as
где — элементарный заряд, — масса электрона, — скорость света, а — диэлектрическая проницаемость вакуума. Это числовое значение в несколько раз превышает радиус протона. В системе единиц СГС фактор диэлектрической проницаемости и не входят, но классический радиус электрона сохраняет то же значение. Классический радиус электрона также известен как радиус Лоренца или длина рассеяния Томсона. Он является одним из трех связанных масштабов длины, двумя другими из которых являются радиус Бора и приведённая длина волны Комптона электрона ƛe. Любой из этих трех масштабов длины можно выразить через любой другой, используя постоянную тонкой структуры :
ƛe
where is the elementary charge, is the electron mass, is the speed of light, and is the permittivity of free space. This numerical value is several times larger than the radius of the proton. In cgs units, the permittivity factor and do not enter, but the classical electron radius has the same value. The classical electron radius is sometimes known as the Lorentz radius or the Thomson scattering length. It is one of a trio of related scales of length, the other two being the Bohr radius and the reduced Compton wavelength of the electron ƛe. Any one of these three length scales can be written in terms of any other using the fine structure constant :
ƛe
Обсуждение
Классический радиус электрона возникает и в классическом пределе современных теорий, включая нерелятивистское рассеяние Томсона и релятивистскую формулу Клейна — Нишины. Кроме того, он приблизительно соответствует масштабу длины, при котором становится важной ренормализация в квантовой электродинамике. Иными словами, на достаточно малых расстояниях квантовые флуктуации в вакууме, окружающем электрон, начинают оказывать вычислимые эффекты, имеющие измеримые последствия в атомной и физике частиц. Попытки представить электрон как неточечную частицу, основанные на предположении о простой механической модели, некоторые исследователи считают неудачными и не способствующими обучению.
The classical electron radius appears in the classical limit of modern theories as well, including non relativistic Thomson scattering and the relativistic Klein–Nishina formula. Also, is roughly the length scale at which renormalization becomes important in quantum electrodynamics. That is, at short enough distances, quantum fluctuations within the vacuum of space surrounding an electron begin to have calculable effects that have measurable consequences in atomic and particle physics. Based on the assumption of a simple mechanical model, attempts to model the electron as a non point particle have been described by some as ill conceived and counter pedagogic.