Атом водорода является простейшим атомом, состоящим из одного протона в центре (ядре) и одного электрона, который вращается вокруг него на определенном расстоянии. Чтобы электрон не упал на ядро, необходимо учесть баланс между центробежной силой, стремящейся вырвать электрон из орбиты, и центростремительной силой, стремящейся удерживать его на орбите.
Мы можем использовать формулу для центростремительной силы, которая равна силе притяжения между электроном и протоном:
mv^2/r = k * e^2/r^2
где m - масса электрона, v - скорость движения электрона, r - радиус орбиты электрона, k - постоянная Кулона, e - заряд электрона.
Мы также знаем, что кулоновский заряд электрона e = 1,6*10^-19 Кл. Подставив известные значения и решив уравнение, мы можем определить частоту вращения электрона:
v = sqrt((k * e^2)/(m*r))
Подставляем значения:
v = sqrt((910^9 * (1,610^-19)^2)/(910^-28 * 310^-8))
После расчетов получаем, что частота вращения, при которой электрон не упадет на ядро, составляет около 5*10^17 Гц.