magnetone di Bohr
magnetone di Bohr
Valore del momento magnetico orbitale dell’elettrone dell’atomo di idrogeno nello stato fondamentale. Tipicamente indicato con il simbolo μΒ, in onore al fisico danese Niels Bohr, rappresenta una costante fisica fondamentale per la misura del momento magnetico di atomi, nuclei atomici, elettroni e particelle subatomiche. È definito come μΒ=eℏ/2mε, dove e è la carica dell’elettrone, mε è la sua massa e ℏ a costante di Planck ridotta. Nel sistema internazionale SI vale 9,27400949(80)∙10−24 J/T ovvero 5,78838263(52)∙10−11 MeV/T. Pierre E. Weiss, intorno al 1911, riuscì a stabilire, attraverso una vasta serie di esperimenti, che i momenti magnetici molecolari erano tutti multipli di un momento elementare che chiamò magnetone. Pochi anni dopo, grazie al lavoro sulla meccanica quantistica di Bohr, si giunse a stabilire per via teorica l’esistenza di un momento magnetico elementare cui fu dato il nome di magnetone di Bohr e che risultava ca. 5 volte maggiore del magnetone di Weiss. In seguito si dimostrò per via sperimentale che è il magnetone di Bohr, e non quello di Weiss, ad avere una corrispondenza nella realtà. Successivamente, è stato mostrato come l’elettrone fosse dotato d’un momento magnetico intrinseco, pari proprio a un magnetone di Bohr. Risulta quindi naturale usare il magnetone di Bohr come unità di misura dei momenti magnetici atomici. Il magnetone di Bohr non rappresenta una nuova costante universale, in quanto può essere espresso in funzione della carica e, della massa m dell’elettrone, della costante h di Planck e della velocità della luce c. Occorre tuttavia notare che, mentre la carica elettrica dell’elettrone è la più piccola carica che si conosca, non altrettanto si può dire per il suo momento magnetico, poiché si è potuto stabilire che anche i nuclei sono dotati di un momento magnetico che è dell’ordine di 10−3 magnetoni di Bohr. (Ma. Ca.)
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