В планетарной модели атома водорода предполагается, что электрон движется вокруг протона с угловой скоростью 10^16 рад/с. Найдите радиус орбиты.
Ответы на вопрос
Для нахождения радиуса орбиты электрона в планетарной модели атома водорода можно воспользоваться выражением для угловой скорости электрона на орбите.
Угловая скорость () электрона, вращающегося вокруг протона, связана с центростремительным ускорением, которое, в свою очередь, обусловлено силой Кулона между электрическим зарядом электрона и протона. Согласно закону Кулона, сила между двумя зарядами выражается как:
где:
-
— электрическая постоянная, ,
-
— заряд электрона, ,
-
— радиус орбиты электрона.
Центростремительное ускорение электрона также можно выразить через его угловую скорость и радиус орбиты :
где:
-
— масса электрона, ,
-
— угловая скорость электрона.
Приравняв эти два выражения для силы, получаем:
Преобразуем это уравнение, чтобы выразить радиус :
Теперь подставим известные значения:
-
,
-
,
-
,
-
.
Подставив все значения в уравнение для :
Теперь вычислим числовое значение:
Теперь находим :
Таким образом, радиус орбиты электрона в атоме водорода составляет примерно метра или 0,14 нанометра.
Похожие вопросы
Топ вопросов за вчера в категории Физика
Последние заданные вопросы в категории Физика
-
Математика
-
Литература
-
Алгебра
-
Русский язык
-
Геометрия
-
Английский язык
-
Химия
-
Физика
-
Биология
-
Другие предметы
-
История
-
Обществознание
-
Окружающий мир
-
География
-
Українська мова
-
Информатика
-
Українська література
-
Қазақ тiлi
-
Экономика
-
Музыка
-
Право
-
Беларуская мова
-
Французский язык
-
Немецкий язык
-
МХК
-
ОБЖ
-
Психология
-
Физкультура и спорт
-
Астрономия
-
Кыргыз тили
-
Оʻzbek tili

