La masse des électrons est utilisée pour calculer la constante d’Avogadro NA:
N A = M u A r ( e ) m e = M u A r ( e ) c α 2 2 R ∞ h. {\displaystyle N_{\rm {A}}={\frac {M_{\rm {u}}A_{\rm {r}}({\rm {e}})}{m_{\rm {e}}}}={\frac {M_{\rm {u}}A_{\rm {r}}({\rm {e}})c\alpha ^{2}}{2R_{\infty }h}}.,}
par conséquent, il est également lié à la masse atomique constante mu:
m u = M u N = m e r ( e ) = 2 R ∞ h A r ( e ) c α 2 , {\displaystyle m_{\rm {u}}={\frac {M_{\rm {u}}}{N_{\rm {A}}}}={\frac {m_{\rm {e}}}{A_{\rm {r}}({\rm {e}})}}={\frac {2R_{\infty }h}{A_{\rm {r}}({\rm {e}})c\alpha ^{2}}},}
où Mu est la masse molaire constante (défini dans le SI) et Ar(e) est une mesure directe de la quantité, la masse atomique de l’électron.,
Notez que mu est défini en termes de Ar(e), et non l’inverse, et donc le nom « masse électronique en unités de masse atomique » pour Ar(e) implique une définition circulaire (au moins en termes de mesures pratiques).
La masse atomique relative de l’électron entre également dans le calcul de toutes les autres masses atomiques relatives. Par convention, les masses atomiques relatives sont citées pour les atomes neutres, mais les mesures réelles sont effectuées sur des ions positifs, soit dans un spectromètre de masse, soit dans un piège à Penning. Par conséquent, la masse des électrons doit être ajoutée aux valeurs mesurées avant la tabulation., Une correction doit également être effectuée pour l’équivalent massique de l’énergie de liaison Eb. En prenant le cas le plus simple d’ionisation complète de tous les électrons, pour un nucléide X de numéro atomique Z,
A r ( X ) = A r ( X Z + ) + Z A r ( e ) − E b / m u c 2 {\displaystyle A_{\rm {r}}({\rm {X}})=A_{\rm {r}}({\rm {X}}^{Z+})+ZA_{\rm {r}}({\rm {e}})-E_{\rm {b}}/m_{\rm {u}}c^{2}\,}
Comme les masses atomiques relatives sont mesurées comme des rapports de masses, les corrections doivent être appliquées aux deux ions: les incertitudes dans les corrections sont négligeables, comme illustré ci-dessous pour l’hydrogène 1 et l’oxygène 16.,
| paramètre Physique | 1H | 16 |
|---|---|---|
| relative de la masse atomique de l’XZ+ ion | 1.00727646677(10) | 15.99052817445(18) |
| relative masse atomique Z électrons | 0.00054857990943(23) | 0.0043886392754(18) |
| correction de l’énergie de liaison | -0.0000000145985 | -0.0000021941559 |
| relative de la masse atomique de l’atome neutre | 1.00782503207(10) | 15.,99491461957(18) |
Le principe peut être illustré par la détermination de l’électron par rapport masse atomique par Farnham et coll. à l’Université de Washington (1995). Elle consiste à mesurer les fréquences du rayonnement cyclotron émis par les électrons et par les ions 12C6+ dans un piège de Penning., Le rapport des deux fréquences est égal à six fois le rapport inverse des masses des deux particules (plus la particule est lourde, plus la fréquence du rayonnement cyclotron est faible; plus la charge sur la particule est élevée, plus la fréquence est élevée):
ν c ( 12 C 6 + ) ν c ( e ) = 6 A r (e ) A r (12 c 6 + ) = 0.000 274 365 185 89 ( 58 ) {\je ne sais pas si c’est le cas.}({}^{12}{\ rm {C}}^{6+})}{\nu _{c} ({\rm {e}})}}={\frac {6A_ {\rm {r}} ({\rm {e}})} {A_ {\rm {r}}({}^{12}{\rm {C}}^{6+})}}=0.,000\,274\,365\,185\,89(58)}
Comme la masse atomique relative des ions 12C6 + est très proche de 12, le rapport des fréquences peut être utilisé pour calculer une première approximation à Ar(e), 5,4863037178×10-4. Cette valeur approximative est ensuite utilisée pour calculer une première approximation de Ar(12C6+), sachant que Eb(12C)/muc2 (à partir de la somme des six énergies d’ionisation du carbone) est 1,1058674×10-6: Ar(12C6+) ≈ 11,9967087236367. Cette valeur est ensuite utilisée pour calculer une nouvelle approximation de Ar (e), et le processus répété jusqu’à ce que les valeurs ne varient plus (compte tenu de l’incertitude relative de la mesure, 2.,1×10-9): cela se produit par le quatrième cycle d’itérations pour ces résultats, donnant Ar(e) = 5.485799111(12)×10-4 pour ces données.