Найти силу притяжения между ядром атома водорода и электроном. Радиус тома водорода 0.5*10 в степени -10, заряд ядра равен по моду ю и противоположен по знаку заряда электрона
Чтобы найти силу притяжения между ядром атома водорода и электроном, можно воспользоваться законом Кулона. Этот закон описывает силу взаимодействия между двумя зарядами и формулируется следующим образом:
\[ F = k \cdot \frac{|q_1 \cdot q_2|}{r^2} \]
где:
- \( F \) — сила притяжения (или отталкивания) между зарядами,
- \( k \) — электрическая постоянная (приблизительно \( 8.99 \times 10^9 \, \text{Н m}^2/\text{C}^2 \)),
- \( q_1 \) и \( q_2 \) — заряды (в данном случае заряд ядра водорода и заряд электрона),
- \( r \) — расстояние между зарядами.
В случае атома водорода:
- Заряд ядра \( q_1 = +e \approx 1.6 \times 10^{-19} \, \text{C} \),
- Заряд электрона \( q_2 = -e \approx -1.6 \times 10^{-19} \, \text{C} \),
- Радиус атома водорода (расстояние между ядром и электроном) \( r = 0.5 \times 10^{-10} \, \text{m} \).
Теперь подставим эти значения в формулу:
\[ F = k \cdot \frac{|(1.6 \times 10^{-19}) \cdot (-1.6 \times 10^{-19})|}{(0.5 \times 10^{-10})^2} \]
Подсчитаем силу:
- Найдем произведение зарядов:
\[ |q_1 \cdot q_2| = |(1.6 \times 10^{-19}) \cdot (-1.6 \times 10^{-19})| = 2.56 \times 10^{-38} \, \text{C}^2 \]
- Найдем квадрат расстояния:
\[ r^2 = (0.5 \times 10^{-10})^2 = 0.25 \times 10^{-20} = 2.5 \times 10^{-21} \, \text{m}^2 \]
- Теперь подставим все в формулу:
\[ F = (8.99 \times 10^9) \cdot \frac{2.56 \times 10^{-38}}{2.5 \times 10^{-21}} \]
\[ F = (8.99 \times 10^9) \cdot (1.024 \times 10^{-17}) \]
\[ F \approx 9.20 \times 10^{-8} \, \text{Н} \]
Таким образом, сила притяжения между ядром атома водорода и электроном составляет приблизительно \( 9.20 \times 10^{-8} \, \text{Н} \).
