원자단위
[ atomic unit , 原子單位 ]
- 요약
원자를 다룰 때에 사용되는 단위계로 미소량을 표현하기 위한 것이다. 양성자의 전하와 전자의 정지질량, 플랑크 상수를 이용하여 만든 단위계로, AU라고 약식표기한다.
CGS 단위계나 MKSA 단위계는 일상적인 현상을 다루는 데에는 편리하지만 원자와 같은 미소량을 다루는 데는 매우 불편하므로, 원자물리학의 단위계로서는 양성자(陽性子)의 전하 e(＝4.80325×10-10esu), 전자의 정지질량 m(＝9.10955×10-28g) 및 작용 ħ (＝ h /2π)( h는 플랑크상수)를 기본단위로 삼는데, 이 단위계를 원자단위라 하고 AU라 약기한다.
가령 길이의 단위 ħ 2/ me 2은 보어궤도반지름(5.29177×10-9cm)에 일치하고, 시간의 단위는 ħ 3/ me 4＝2.4188×10-17 s가 기본이 된다. 이에 의하면 ħ＝1, e ＝1로 되는데, 속도의 단위는 (ħ 2 /me 2)(ħ 3/me 4)-1＝e 2/ħ이므로, 광속도는 c(e2/ħ)-1＝137.3이 된다. 이 수의 역수를 조머펠트의 미세구조상수라 하며, α로 나타낸다. 그러면 보어마그네톤 μ＝α/2, 뤼드베리상수 R＝α/4π 등의 간단한 값을 얻을 수 있다.