Atoomeenheden

Atoomeenheden, of atomic units, is een systeem van natuurlijke eenheden dat veel wordt gebruikt in de atoomfysica en quantumchemie. Het doel is de formules te vereenvoudigen door de fundamentele natuurconstanten op waarde 1 te zetten, zodat verschillende krachten en massaconstanten niet meer expliciet voorkomen in berekeningen.

In deze conventie worden de massa van de elektron (m_e), de elementaire lading (e), de gereduceerde Planck-constante (ħ) en de Coulomb-koppeling (1/(4π ε0)) op 1 gezet. De resulterende eenheden omvatten onder meer de Bohrstraal (a0) als lengte-eenheid, de Hartree (Eh) als energie-eenheid en de atomic unit of time (t_a) als tijd-eenheid. In deze notaties geldt a0 ≈ 0.529 Å, Eh ≈ 27.2114 eV en t_a ≈ 2.4189×10^-17 s.

Toepassingen: Doorgaans wordt dit systeem gebruikt bij het oplossen van de elektronische Schrödinger-vergelijking voor atomen en moleculen, of bij dynamische simulaties op ultrakorte tijdschalen. Het vereenvoudigt algebraïsche vormen en numerieke berekeningen doordat veel constanten wegvallen.

Omrekening naar SI-eenheden vereist het terugrekenen van de gebruikte constanten; bij conversies moeten m_e, e, ħ en ε0 weer worden ingevoerd om numerieke waarden in SI te verkrijgen.

Er bestaan ook varianten, bijvoorbeeld CGS- of Gaussian-achtige versies, maar de term atomic units verwijst meestal naar het Hartree-systeem; het is wijdverbreid in computationele quantumchemie en atoomfysica.