ボーア磁子

ボーア磁子（ボーアじし、記号$\mu_\mathrm{B}$、Bohr magneton）とは原子物理学において電子の磁気モーメントの定数。1913年にルーマニアの物理学者ステファン・プロコピウ (en:Ştefan Procopiu) が発見し、その後2年後にデンマークのニールス・ボーアによって再発見された。そのためボーア＝プロコピウ磁子 (Bohr-Procopiu magneton) と呼ばれることもある。

様々な単位系でのボーア磁子の値

単位系	値	単位
SI	9.274 009 15(23) × 10-24	J•T-1
eV	5.7883 × 10-5	eV•T-1
CGS	9.274 009 15(23) × 10-21	Erg•Oe-1
原子単位	1/2	なし

ボーア磁子はSI単位系では以下のように定義される。

$\mu_\mathrm{B} = {{e \hbar} \over {2 m_\mathrm{e}}}$

またガウスのCGS単位系では以下となる。

$\mu_\mathrm{B} = {{e \hbar} \over {2 m_\mathrm{e} c}}$

ここで

$e$は電気素量,

$\hbar$は換算プランク定数,

$m_e$は電子の静止質量

$c$光速。

ボーア磁子は電子の磁気双極子モーメントを表すのに自然な単位である。電子は本来、ほぼボーア磁子に等しい磁気双極子モーメントをもつ。そのため磁気モーメントの大きさをボーア磁子の大きさを基準にした有効ボーア磁子数$\mu_\mathrm{eff} = \mu / \mu_\mathrm{B}$で表すことがある。しかし実際の電子の磁気モーメントの大きさはボーア磁子から少しずれる。その差$\mu_\mathrm{e}-\mu_\mathrm{B}$は異常磁気モーメントと呼ばれ、量子電磁力学においてくりこみ理論を用いて説明される。

核磁子との関係

ボーア磁子

$\mu_\mathrm{B} = \frac{e \hbar}{2 m_\mathrm{e}}$

に対し、核磁子も

$\mu_\mathrm{N} = \frac{e \hbar}{2 m_\mathrm{p}}$

と表される。ここで核子の質量$m_\mathrm{p}$は電子の質量に対し約1840倍であるため、核磁子はボーア磁子の約1/1840となる。

関連項目

• 核磁子
• 物理定数