Какова сила притяжения ядра атома водорода к электрону, если радиус орбиты электрона составляет 5*10^-11 м? Какова

Ледяной_Самурай

25

Чтобы решить эту задачу, нам понадобится использовать некоторые формулы из физики атома.

Сначала рассмотрим силу притяжения ядра атома водорода к электрону. Эта сила определяется законом Кулона, который гласит:

\[ F = \frac{{k \cdot q_1 \cdot q_2}}{{r^2}} \]

Где:
- F - сила притяжения
- k - постоянная Кулона, равная \(8,988 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2\)
- \(q_1\) и \(q_2\) - заряды ядра и электрона соответственно
- r - расстояние между ядром и электроном

В данной задаче заряд ядра водорода равен \(q_1 = +e\) и заряд электрона равен \(q_2 = -e\), где \(e = 1,602 \times 10^{-19} \, \text{Кл}\) - элементарный заряд.

Подставляя известные значения в формулу, получаем:

\[ F = \frac{{(8,988 \times 10^9) \cdot (+e) \cdot (-e)}}{{(5 \times 10^{-11})^2}} \]

Вычисляем данное выражение:

\[ F = \frac{{(8,988 \times 10^9) \cdot (1,602 \times 10^{-19})^2}}{{(5 \times 10^{-11})^2}} \]

Рассчитав данное выражение, найдём значение силы притяжения ядра атома водорода к электрону.

Теперь рассмотрим скорость электрона на первой орбите. Согласно модели Бора, скорость электрона на первой орбите определяется по формуле:

\[ v = \frac{{k \cdot q_1 \cdot q_2}}{{r}} \]

Где:
- v - скорость электрона
- k - постоянная Кулона (уже известная нам)
- \(q_1\) и \(q_2\) - заряд ядра и электрона соответственно
- r - радиус орбиты электрона

Подставляя значения и рассчитывая выражение, найдём скорость электрона.

Наконец, рассмотрим напряженность электрического поля ядра на первой орбите. Напряженность электрического поля определяется по формуле:

\[ E = \frac{{F}}{{q_2}} \]

Где:
- E - напряженность электрического поля
- F - сила притяжения ядра к электрону (уже известная нам)
- \(q_2\) - заряд электрона

Подставив значения и вычислив данное выражение, найдём напряженность электрического поля ядра в точках на первой орбите электрона.

Произведём все необходимые вычисления и предоставим конечные ответы.