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 $e$, масса электрона $m_{\mathrm {e} }$ и редуцированная постоянная Планка ħ, числовые значения которых, соответственно, в ней полагаются равными единице: $m_{\mathrm {e} }=1,~e=1\dots$

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

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

где $r$ — радиальная координата, а $E$ — 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	$m_{\mathrm {e} }$	9,109 383 7015(28)⋅10−31 кг
Длина	Боровский радиус	$a_{0}=\hbar /(m_{\mathrm {e} }c\alpha )$	5,291 772 109 03(80)⋅10−11 м
Время	Атомная единица времени	$\hbar /(m_{\mathrm {e} }c^{2}\alpha ^{2})$	2,418 884 326 5857(47)⋅10−17 с
Заряд	Элементарный заряд	$e$	1,602 176 634⋅10−19 Кл
Угловой момент	Редуцированная постоянная Планка	$\hbar =h/(2\pi )$	1,054 571 817…⋅10−34 Дж·с
Энергия	Энергия Хартри	$E_{\mathrm {h} }=m_{\mathrm {e} }c^{2}\alpha ^{2}$	4,359 744 722 2071(85)⋅10−18 Дж
Напряжённость электрического поля	Атомная единица напряжённости	$E_{\mathrm {h} }/(ea_{0})$	5,142 206 747 63(78)⋅1011 В/м

Литература

• Хартри система единиц // Физическая энциклопедия : [в 5 т.] / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Советская энциклопедия (т. 1—2); Большая Российская энциклопедия (т. 3—5), 1988—1999. — ISBN 5-85270-034-7.

См. также

• Атомная единица массы