2018-07-04
Вычислить индукцию магнитного поля в центре атома водорода, обусловленного движением электрона по первой боровской орбите.
Решение:
Вращающийся электрон эквивалентен круговому току
$I = \frac{e}{T} = \frac{e}{2 \pi r / v} = \frac{ev}{2 \pi r}$
Магнитная индукция
$B = \frac{ \mu_{0} I }{2r} = \frac{ \mu_{0}ev }{4 \pi r^{2} } = \frac{ \mu_{0} }{4 \pi} e \frac{e^{2} }{4 \pi \epsilon_{0} \hbar } \left ( \frac{me^{2} }{ 4 \pi \epsilon_{0} \hbar^{2} } \right )^{2} = \frac{ \mu_{0} m^{2}e^{7} }{256 \pi^{4} \epsilon_{0}^{3} \hbar^{5} }$
Подстановка дает $B = 12,56 Т$ в центре.
(В гауссовских единицах $B = \frac{m^{2}e^{7} }{c \hbar^{5} } = 125,6 кГс$)