مغنطون بور

في الفيزياء الذرية ، يُعدّ مغنيتون بور (رمزه μB ₎ ثابتًا فيزيائيًا ووحدةً طبيعيةً للتعبير عن العزم المغناطيسي للإلكترون الناتج عن زخمه الزاوي المداري أو المغزلي . ^{[ 4 ] [ 5 ]} في وحدات النظام الدولي للوحدات ، يُعرَّف مغنيتون بور على النحو التالي :$${\displaystyle \mu _{\mathrm {B} }={\frac {e\hbar }{2m_{\mathrm {e} }}}}$$ وبوحدات نظام الوحدات الغاوسي CGS كما $${\displaystyle \mu _{\mathrm {B} }={\frac {e\hbar }{2m_{\mathrm {e} }c}},}$$ أين

• e هي الشحنة الأولية ،
• ħ هو ثابت بلانك المختزل ،
• m _e هي كتلة الإلكترون ،
• ج هي سرعة الضوء .

تعود فكرة المغناطيسات الأولية إلى والتر ريتز (1907) وبيير فايس . وقبل نموذج رذرفورد للبنية الذرية، أشار العديد من المنظرين إلى أن الماغنيتون يجب أن يتضمن ثابت بلانك h . ^{[ 6 ]} وبافتراض أن نسبة الطاقة الحركية للإلكترون إلى تردد مداره يجب أن تساوي h ، حسب ريتشارد غانز قيمةً ضعف قيمة ماغنيتون بور في سبتمبر 1911. ^{[ 7 ]} وفي مؤتمر سولفاي الأول في نوفمبر من ذلك العام، حصل بول لانجفين على قيمة eħ /(2 m _e ). ^{[ 8 ]} وافترض لانجفين أن قوة التجاذب تتناسب عكسيًا مع المسافة مرفوعةً للأس n + 1 ، وتحديدًا n = 1. ^{[ 9 ]}

توصل الفيزيائي الروماني ستيفان بروكوبيو إلى صيغة العزم المغناطيسي للإلكترون عام 1913. ^{[ 10 ] [ 11 ]} ويُشار إلى هذه القيمة أحيانًا باسم "مغنيتون بور-بروكوبيو" في الأدبيات العلمية الرومانية. ^{[ 12 ]} وقد تم اشتقاق مغنيتون فايس تجريبيًا عام 1911 كوحدة للعزم المغناطيسي تساوي1.53 × 10 ⁻²⁴  J⋅T ⁻¹ وهو ما يعادل حوالي 20% من مغنيتون بور.

في صيف عام 1913، توصل الفيزيائي الدنماركي نيلز بور إلى قيم الوحدات الطبيعية لعزم الدوران الذري والعزم المغناطيسي، وذلك نتيجةً لنموذجه الذري . ^{[ 7 ] [ 13 ]} وفي عام 1920، أطلق فولفغانغ باولي اسم "مغنيتون بور" على هذا المغنيتون في مقالٍ قارنه فيه بمغنيتون العلماء التجريبيين الذي أطلق عليه اسم " مغنيتون فايس" . ^{[ 6 ]}

يتكون العزم المغناطيسي للإلكترون في الذرة من عنصرين. أولاً، تولد الحركة المدارية للإلكترون حول النواة عزمًا مغناطيسيًا وفقًا لقانون أمبير الدائري . ثانيًا، يمتلك الدوران الذاتي، أو اللف المغزلي، للإلكترون عزمًا مغناطيسيًا مغزليًا .

في نموذج بور للذرة، بالنسبة للإلكترون الموجود في مدار الطاقة الأدنى، يكون مقدار عزمه الزاوي المداري مساوياً لثابت بلانك المختزل ، ويرمز له بـ ħ . ويُعرف مغنيتون بور بأنه مقدار عزم ثنائي القطب المغناطيسي للإلكترون الذي يدور حول الذرة بهذا العزم الزاوي. ^{[ 14 ]}

الزخم الزاوي الدوراني للإلكترون هو 1 / 2 ħ ، ولكن العزم المغناطيسي الذاتي للإلكترون الناتج عن دورانه هو أيضًا ما يقرب من واحد مغنيتون بور، مما ينتج عنه عامل g الدوراني للإلكترون، وهو عامل يربط الزخم الزاوي الدوراني بالعزم المغناطيسي المقابل للجسيم، بقيمة تقارب 2. ^{[ 15 ]}

• العزم المغناطيسي الشاذ
• العزم المغناطيسي للإلكترون
• نصف قطر بور
• المغناطيس النووي
• بارسون ماغنيتون
• ثابت فيزيائي
• تأثير زيمان