Interested Article - Атомная система единиц

Атомная система единиц или система единиц Хартри — одна из естественных систем единиц , применяемая в разделах физики , где в расчетах часто используется заряд и масса электрона , например в атомной физике , нерелятивистской квантовой механике и квантовой электродинамике . Впервые предложена Д. Хартри в 1928 году .

Основными единицами измерения в атомной системе единиц, по определению, являются заряд электрона $e$ $e$ , масса электрона $m_{\mathrm {e} }$ $m_{\mathrm {e} }$ и редуцированная постоянная Планка ħ , числовые значения которых, соответственно, в ней полагаются равными единице: $m_{\mathrm {e} }=1,~e=1\dots$ $m_{\mathrm {e} }=1,~e=1\dots$

Основным преимуществом атомной системы единиц является значительное упрощение ряда основных уравнений. Так, например, уравнение Шредингера для атома водорода в ней имеет вид

\Delta \psi +2\left(E+{\frac {1}{r}}\right)\psi =0,

\Delta \psi +2\left(E+{\frac {1}{r}}\right)\psi =0,

где $r$ $r$ — радиальная координата, а $E$ $E$ — энергия атома .

Существенными недостатками атомной системы единиц являются: очень далёкие от практики значения производных единиц; значения некоторых постоянных известны с недостаточной точностью, и их уточнение потребовало бы изменения образцовых мер; открытие новых физических явлений или закономерностей может привести к существенному изменению соотношений между значениями единиц, принятых за основные .

Основные и производные атомные единицы
Единица	Именование	Символ	Значение в СИ
Масса	Масса покоя электрона	$m_{\mathrm {e} }$ $m_{\mathrm {e} }$	9,109 383 7015(28)⋅10 ⁻³¹ кг
Длина	Боровский радиус	$a_{0}=\hbar /(m_{\mathrm {e} }c\alpha)$ $a_{0}=\hbar /(m_{\mathrm {e} }c\alpha)$	5,291 772 109 03(80)⋅10 ⁻¹¹ м
Время	Атомная единица времени	$\hbar /(m_{\mathrm {e} }c^{2}\alpha ^{2})$ $\hbar /(m_{{\mathrm {e}}}c^{2}\alpha ^{2})$	2,418 884 326 5857(47)⋅10 ⁻¹⁷ с
Заряд	Элементарный заряд	$e$ $e$	1,602 176 634⋅10 ⁻¹⁹ Кл
Угловой момент	Редуцированная постоянная Планка	$\hbar =h/(2\pi)$ $\hbar =h/(2\pi)$	1,054 571 817…⋅10 ⁻³⁴ Дж ·с
Энергия	Энергия Хартри	$E_{\mathrm {h} }=m_{\mathrm {e} }c^{2}\alpha ^{2}$ $E_{\mathrm {h} }=m_{\mathrm {e} }c^{2}\alpha ^{2}$	4,359 744 722 2071(85)⋅10 ⁻¹⁸ Дж
Напряжённость электрического поля	Атомная единица напряжённости	$E_{\mathrm {h} }/(ea_{0})$ $E_{\mathrm {h} }/(ea_{0})$	5,142 206 747 63(78)⋅10 ¹¹ В /м

Примечания

Сена Л. А. Единицы физических величин и их размерности. — М.: Наука , 1977. — С. 272.
Сена Л. А. Единицы физических величин и их размерности. — М.: Наука , 1977. — С. 48.