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atomare Einheiten

ein 1927 von Hartree vorgeschlagenes System von Einheiten (au, von atomic unit), das atomphysikalische Rechnungen erleichtern soll. Einheit der Ladung e ist die Elektronenladung, Einheit der Masse die Ruhemasse des Elektrons, Längeneinheit ist der Bohrsche Radius a0 des Wasserstoffatoms. Damit ergibt sich für die Einheit der Zeit der Kehrwert der Kreisfrequenz 1/4pRc mit der Rydberg-Konstanten R und der Lichtgeschwindigkeit c. Die Einheit der Wirkung bzw. des Drehimpulses berechnet sich zu atomare Einheiten = h/2p mit dem Planckschen Wirkungsquantum h, und die Energieeinheit (Hartree) ist die potentielle Energie e2/a02 einer Einheitsladung im Abstand Eins von einer zweiten Einheitsladung; sie ist doppelt so gross wie die Ionisierungsenergie eines Wasserstoffatoms.

 

atomare Einheiten

Grösse und Dimension

Atomare Einheit

Physikalische Bedeutung

SI-Äquivalent

Länge (L)

a0

Bohrscher Radius (=Radius der ersten Bohrschen Bahn im Wasserstoffatom)

5,29177249(24)×10-10m

Masse (M)

me

Ruhemasse des Elektrons

9,1093897(54)×10-31kg

Ladung (Q)

e

Elementarladung

e = 1,60217733(49)×10-19C

Drehimpuls

 

Plancksches Wirkungsquantum,
dividiert durch 2
p

1,05457266(63)×10-34Js

Energie (M×L2/T2)

zweifaches Ionisationspotential des Wasserstoffatoms

4,3597482(26)×10-18J

Geschwindigkeit

v 0 = ac

Geschwindigkeit des Elektrons auf der ersten Bohrschen Bahn

2,187691×10-17m s

Zeit (T)

= a0v 0

Zeit, die ein Elektron fuer einen Umlauf auf der ersten Bohrschen Bahn benötigt

2,4188843×10-17s

magnetisches Dipolmoment

e/me = 2mB

zweifaches Bohrsches Magneton mB

1,8548×10-23J/T

 

 

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