玻尔半径是
丹麦物理学家
尼尔斯·玻尔于1913年提出的
原子构造的玻尔模型,其中
电子环绕着
原子核运转。这个模型是以以下三个基本假设为基础的:定态假设、频率条件假设和
角动量量子化假设。
模型中提及电子只会在特定的几个距离(视能量而定)环绕原子核运转。而最简单的原子——氢原子,只有一个电子轨道,该轨道也是电子可运行的最小轨道,其能量是最小的,从原子核向外找到此轨道的最可能距离就被称为玻尔半径(Bohr
半径)。
在玻尔理论中是氢原子处于
基态时电子绕核运行所作的圆轨道的半径。是氢原子最靠近
原子核的
电子轨道的半径。是原子物理学中的一种长度单位。常用a表示。常用以衡量
原子的大小。
根据科学技术数据委员会(CODATA)2014年的数据,玻尔半径的值为米(即约53皮米或0.53埃格斯特朗)。
括号内数字(12)代表最后数位的不确定度。此值能用其他物理常数计算出:
尽管玻尔模型并没有正确地描述
原子,玻尔半径还是保有了它的物理意义,代表着
电子云大小的完全
量子力学描述。因此玻尔半径常被用于原子物理学。(见原子单位)
要注意的是玻尔半径并没有包括
约化质量的效应,所以在其他包括了约化质量的模型中,并不能准确地等于氢原子电子的轨道半径。这是为了方便而设的:上述
方程定义的玻尔半径适用于氢原子以外的其他原子,而它们的约化质量修正值都不同。如果玻尔半径包括了氢原子的约化质量,就有需要加入一个复杂的修正值来使方程适用于其他原子。
电子的玻尔半径是一组三个互相关联的长度单位中的一个,其他两个是电子的
康普顿波长及经典电子半径。玻尔半径是由电子质量,约化
普朗克常数及电子电荷所得出的。这三个长度单位中的任一个都能用其余两个及
精细结构常数表示。
在上述
方程中,
约化质量(Reduced
质量)所产生的效应由增加的康普顿波长表示,即电子及质子的康普顿波长之和。