Модель атом Резерфорда – Бора. α-Частица имеет скорость 16 Мм/с. Определите наименьшее расстояние, на которое она может приблизиться к центру ядра атома олова (Sn), двигаясь по прямой через центр.

Для решения данного вопроса, нам потребуется знать некоторые характеристики атома олова. Олово имеет атомный номер 50, что означает, что у него 50 протонов в ядре. Также, олово имеет несколько энергетических уровней электронов вокруг ядра.

Модель атома Резерфорда - Бора описывает структуру атома, в которой положительно заряженное ядро находится в центре, а отрицательно заряженные электроны движутся по энергетическим уровням, находящимся на различных расстояниях от ядра.

Для определения наименьшего расстояния, на которое альфа-частица может приблизиться к центру ядра олова, мы можем использовать формулу Резерфорда для наименьшего допустимого радиуса орбиты электрона:

r = (e^2 / (4πε₀mv^2)) * (1 / (1 - (β^2))),

где r - радиус орбиты, e - заряд электрона, ε₀ - электростатическая постоянная, m - масса альфа-частицы, v - скорость альфа-частицы и β - относительная скорость альфа-частицы по отношению к скорости света.

Для решения данной задачи, нам нужно определить значения всех этих констант и переменных.

1. Заряд электрона (e) составляет 1,6 * 10^(-19) Кл.
2. Электростатическая постоянная (ε₀) равна 8,85 * 10^(-12) Ф/м.
3. Масса альфа-частицы (m) составляет 6,64 * 10^(-27) кг.
4. Скорость альфа-частицы (v) указана в условии и составляет 16 Мм/с, что можно перевести в м/с, умножив на 10^6. Таким образом, скорость альфа-частицы (v) равна 16 * 10^6 м/с.

Теперь мы можем использовать все эти значения в формуле, чтобы рассчитать наименьшее расстояние (r), на которое альфа-частица может приблизиться к центру ядра олова:

r = (e^2 / (4πε₀mv^2)) * (1 / (1 - (β^2)))
= ((1,6 * 10^(-19))^2 / (4π * 8,85 * 10^(-12) * 6,64 * 10^(-27) * (16 * 10^6)^2)) * (1 / (1 - (β^2)))

Так как β^2 равно 1 - (v^2/c^2) и скорость света (c) составляет 3 * 10^8 м/с, можно рассчитать β^2:

β^2 = 1 - (v^2/c^2)
= 1 - ((16 * 10^6)^2 / (3 * 10^8)^2)

Рассчитав β^2, подставим его обратно в формулу и выполним необходимые вычисления, чтобы получить ответ.