Какова притягательная сила ядра атома водорода, действующая на электрон, если радиус его орбиты составляет 5*10
Какова притягательная сила ядра атома водорода, действующая на электрон, если радиус его орбиты составляет 5*10 в -19 степени? Какова скорость электрона и напряженность электрического поля ядра на первой орбите электрона? Если возможно, объясните подробно.
20.03.2024 14:18
Инструкция:
В атоме водорода происходит притяжение электрона к ядру. Это притяжение определяется притягательной силой ядра, которая зависит от расстояния между электроном и ядром. Обозначим притягательную силу ядра на электрон как F, а радиус его орбиты как r.
Притягательная сила ядра на электрон может быть вычислена с помощью закона Кулона, который гласит, что притягательная сила прямо пропорциональна произведению зарядов электрона и ядра и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Формула для вычисления притягательной силы выглядит следующим образом:
F = (k * e^2) / r^2,
где F - притягательная сила, k - постоянная Кулона (k = 9 * 10^9), e - элементарный заряд (e = 1.6 * 10^-19 Кл), r - радиус орбиты
Подставляя в формулу значения, получим:
F = (9 * 10^9 * (1.6 * 10^-19)^2) / (5 * 10^-19)^2.
Доп. материал:
Вычислим притягательную силу ядра на электрон для данной задачи:
F = (9 * 10^9 * (1.6 * 10^-19)^2) / (5 * 10^-19)^2.
F = 0.4608 Н.
Теперь рассчитаем скорость электрона. Скорость электрона в атоме водорода можно рассчитать с помощью формулы Центробежного Закона:
v = S / T,
где v - скорость электрона, S - длина окружности орбиты, T - время обращения электрона.
Для первой орбиты у нас S = 2 * π * r и T = 2 * π * r / v, где r - радиус орбиты.
Заменив значения и решив указанные формулы, получим скорость электрона и напряженность электрического поля ядра на первой орбите электрона.