玻爾磁子

玻爾磁子或稱玻爾磁元，以物理學家尼爾斯·玻爾為名，是根據量子力學理論所得，與電子相關的磁矩基本單位，是一項常數。其用在電子軌域角動量及自旋角動量相關磁性的表示。

基本介紹

• 中文名：玻爾磁子
• 外文名：Bohr magneton
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• 領域：材料工程
• 學科：材料學

定義

電磁學常用的單位有兩種，一種是國際標準公制，另一種則是高斯制。因此，玻爾磁子的定義也有兩種不同的定義。

國際標準公制下的定義

在國際標準公制下，其定義為：

其中e為電子電荷，為約化普朗克常數，為電子質量；

在國際標準公制下，玻爾磁子的值為：

μ_B= 9.274 009 49(80) × 10^-24 J·T^-1

高斯制下的定義

高斯制下，其定義為

其中e為電子電荷， 為約化普朗克常數， 為電子質量，而c則為光速。

在高斯制下，玻爾磁子的值為：

μ_B = 9.274 009 49(80) × 10^-21 erg·G^-1

電子磁矩的自然單位。在原子中，處於某一狀態的電子，由於其軌道運動而具有軌道磁矩，

質子和中子具有磁矩，它們是原子核磁矩的來源。核磁矩通常以核磁子N為單位 ，核磁子的數值約為玻爾磁子的1/1836，實際核磁子值

N=(5.050824±0.000020)×10^-27J/T。

因為核磁矩比電子磁矩小得多，所以原子磁矩主要由電子磁矩組成。玻爾磁子也可作為原子磁矩的單位。

提出

它是由玻爾首先從理論上推導出來的。一個電子的自旋磁矩在空間z方向的投影有兩個值，μ_s=±μ₁，即其絕對值等於1μ_B。軌道角量子數為1的電子(P電子)，其軌道磁矩在空間Z方向的投影也等於1μ_B，所以玻爾磁子是原子磁矩的天然單位。不同原子(離子)的磁矩往往是用玻爾磁子來標誌的，例如:Fe的離子磁矩是5.9μ_B > Ni的離子磁矩是3.2μ_B ，Nd的離子磁矩等於3.6μ_B等。

提出者

尼爾斯·亨利克·戴維·玻爾（丹麥文：Niels Henrik David Bohr，1885年10月7日—1962年11月18日），丹麥物理學家，哥本哈根大學碩士/博士，丹麥皇家科學院院士，曾獲丹麥皇家科學文學院金質獎章，英國曼徹斯特大學和劍橋大學名譽博士學位，1922年獲得諾貝爾物理學獎。

玻爾通過引入量子化條件，提出了玻爾模型來解釋氫原子光譜；提出互補原理和哥本哈根詮釋來解釋量子力學，他還是哥本哈根學派的創始人，對二十世紀物理學的發展有深遠的影響。