Какова сила притяжения ядра атома водорода к электрону при радиусе орбиты электрона равном 5*10−11 м? Какие значения

Тема занятия: Сила притяжения ядра атома водорода к электрону

Разъяснение: В физике атома водорода, притяжение электрона к ядру обеспечивается силой притяжения электрического поля ядра на электрон. Это притяжение можно измерить с помощью закона Кулона, который описывает взаимодействие зарядов. Формула для расчета силы между ядром и электроном выглядит так:

\[ F = \frac{{k \cdot e^2}}{{r^2}} \]

где F - сила притяжения, k - постоянная Кулона (\( k = 8.99 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 \)), e - заряд электрона (\( e = 1.6 \times 10^{-19} \, \text{Кл} \)), r - радиус орбиты электрона.

Для данной задачи, радиус орбиты электрона равен \( 5 \times 10^{-11} \, \text{м} \). Подставляя эти значения в формулу, получим:

\[ F = \frac{{(8.99 \times 10^9) \cdot (1.6 \times 10^{-19})^2}}{{(5 \times 10^{-11})^2}} \]

Вычислив это выражение, получаем:

\[ F = 2.304 \times 10^{-8} \, \text{Н} \]

Чтобы найти значения скорости электрона и напряженности электрического поля ядра в точках первой орбиты электрона, требуется использовать формулы для кинетической энергии и электрического поля.

Пример: Радиус орбиты электрона водорода составляет \( 5 \times 10^{-11} \) метров. Найдите силу притяжения ядра к электрону.

Совет: Для лучшего понимания этой темы, рекомендуется изучить закон Кулона и его применение к атомам. Также полезно знать, что радиусы орбит электронов в атоме водорода дискретны и зависят от энергии электрона. Большинство электронов находятся на более высоких энергетических уровнях ил