Какова будет максимальная сила отталкивания альфа-частицы в опыте Резерфорда, когда она находится на расстоянии 10^-14

Тема: Сила отталкивания в опыте Резерфорда

Пояснение: В опыте Резерфорда альфа-частицы испускаются из источника, движутся к тонкому золотому листу и взаимодействуют с ядрами золотых атомов. Сила отталкивания между альфа-частицей и ядром определяется по закону Кулона, который гласит: F = (k * q1 * q2) / r^2, где F - сила отталкивания, k - электрическая постоянная, q1 и q2 - заряды альфа-частицы и ядра соответственно, r - расстояние между ними.

Для решения задачи нам нужно знать модуль заряда альфа-частицы и порядковый номер меди в таблице Менделеева. Модуль заряда альфа-частицы равен +2е, где е - заряд элементарной частицы (1,6*10^-19 Кл). Порядковый номер меди равен 29, поэтому заряд ядра меди равен +29е. Расстояние между альфа-частицей и ядром меди составляет 10^-14 м.

Подставляя значения в формулу закона Кулона, получаем:
F = (8,85*10^-12 Кл^2/(H^2*м^2)) * (2 * 1,6*10^-19 Кл * 29 * 1,6*10^-19 Кл) / (10^-14 м)^2

Вычисляя эту формулу, получаем:
F ≈ 1,63 * 10^-13 Н

Таким образом, максимальная сила отталкивания альфа-частицы будет около 1,63 * 10^-13 Н в опыте Резерфорда, когда она находится на расстоянии 10^-14 м от ядра атома меди.

Совет: Для более легкого понимания закона Кулона и его применения, рекомендуется изучить основы электростатики, включая понятия об электрических зарядах, электрической постоянной и законе Кулона. Также полезно понять взаимодействие альфа-частиц с ядрами атомов и принципы опыта Резерфорда.

Дополнительное задание: Найдите силу отталкивания между альфа-частицей (+2е) и ядром атома с зарядом +3е на расстоянии 0,1 нм. Воспользуйтесь законом Кулона и укажите ответ в ньютонах.