ボーア＝ゾンマーフェルトの量子化条件とは？
ぼーあぞんまーふぇるとのりょうしかじょうけん
前期量子論において、原子内の電子がとりうる軌道やエネルギーを特定の離散的な値に限定するために導入された量子化の条件です。
ボーア＝ゾンマーフェルトの量子化条件とは、原子内の電子がとりうる軌道やエネルギーを離散的な値に限定する条件のことで、20世紀初頭にニールス・ボーアとアーノルド・ゾンマーフェルトによって定式化された。
ボーアの原子模型では、電子は特定の円軌道上のみを運動でき、その角運動量はプランク定数を2πで割った値の整数倍に限定されるとされた。ゾンマーフェルトはこれを拡張し、円軌道だけでなく楕円軌道を含む一般的な周期運動について、運動量と座標の積を一周期にわたって積分した値が、プランク定数の整数倍になるという条件として定式化した。
この条件により、それまで説明できなかった水素原子のスペクトル線の位置や、スペクトルのわずかな分裂(微細構造)を理論的に説明できるようになった。ただし複数の電子を持つ原子や磁場中の現象を十分に説明できず、後にシュレーディンガーやハイゼンベルクらによる量子力学の確立によって、より精密な理論に置き換えられた。それでも量子力学へと至る橋渡しとして、科学史上重要な役割を果たした条件として知られている。
使い方・例文
高校や大学の物理で「前期量子論」を学ぶ際に、量子力学の基礎となった歴史的な理論として紹介されます。
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