Определите силу взаимодействия электрона с ядром в атоме водорода, если расстояние между ними равно...

Сила взаимодействия электрона с ядром в атоме водорода определяется законом Кулона, который гласит, что сила пропорциональна произведению величин зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

При расстоянии между электроном и ядром водорода равном 0,5*10^-8 см, можно использовать формулу для вычисления силы:

F = k |q1 q2| / r^2,

где F - сила взаимодействия, k - постоянная Кулона (8,9910^9 Н м^2/Кл^2), q1 и q2 - заряды электрона и ядра (1,610^-19 Кл и 1,610^-19 Кл соответственно), r - расстояние между ними (0,5*10^-8 см).

Подставив данные в формулу, получаем:

F = (8,9910^9) |1,610^-19 1,610^-19| / (0,510^-8)^2 ≈ 7,19*10^-8 Н.

Таким образом, сила взаимодействия электрона с ядром в атоме водорода при данном расстоянии составляет примерно 7,19*10^-8 Н.

Чтобы определить силу взаимодействия электрона с ядром в атоме водорода, можно использовать закон Кулона. Закон Кулона описывает силу электростатического взаимодействия между двумя точечными зарядами. Формула Кулона выглядит следующим образом:

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

где:

• ( F ) — сила взаимодействия,
• ( k ) — коэффициент пропорциональности, известный как постоянная Кулона. В вакууме ( k \approx 8.9875 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 ),
• ( q_1 ) и ( q_2 ) — заряды взаимодействующих частиц. Для электрона ( q_1 = -1.602 \times 10^{-19} \, \text{Кл} ), а для протона (ядро водорода) ( q_2 = +1.602 \times 10^{-19} \, \text{Кл} ),
• ( r ) — расстояние между зарядами.

В данном случае, расстояние ( r = 0.5 \times 10^{-8} \, \text{см} = 0.5 \times 10^{-10} \, \text{м} ).

Подставим все известные значения в формулу:

[ F = 8.9875 \times 10^9 \, \frac{\text{Н} \cdot \text{м}^2}{\text{Кл}^2} \cdot \frac{|(-1.602 \times 10^{-19} \, \text{Кл}) \cdot (1.602 \times 10^{-19} \, \text{Кл})|}{(0.5 \times 10^{-10} \, \text{м})^2} ]

Теперь произведем вычисления:

1. Вычислим произведение зарядов:

[ |-1.602 \times 10^{-19} \cdot 1.602 \times 10^{-19}| = 2.5664 \times 10^{-38} \, \text{Кл}^2 ]

1. Вычислим квадрат расстояния:

[ (0.5 \times 10^{-10})^2 = 0.25 \times 10^{-20} = 2.5 \times 10^{-21} \, \text{м}^2 ]

1. Подставим значения в формулу для силы:

[ F = 8.9875 \times 10^9 \cdot \frac{2.5664 \times 10^{-38}}{2.5 \times 10^{-21}} ]

1. Продолжим вычисления:

[ F = 8.9875 \times 10^9 \cdot 1.02656 \times 10^{-17} ]

[ F \approx 9.225 \times 10^{-8} \, \text{Н} ]

Таким образом, сила взаимодействия между электроном и ядром в атоме водорода на указанном расстоянии составляет примерно ( 9.225 \times 10^{-8} \, \text{Н} ).