Найти силу притяжения между ядром ионизированого атома гелия и электроном. Диаметр атома гелия 3,2·10–8 см

Хорошо, давай разберемся с этим вопросом.

Сила притяжения между ядром ионизированного атома гелия и электроном определяется законом Кулона. Закон Кулона гласит, что сила притяжения между двумя точечными зарядами пропорциональна их величинам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Формула для расчета силы притяжения по закону Кулона: F = (k * q1 * q2) / r^2, где F - сила притяжения, k - электростатическая постоянная (k = 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2), q1 и q2 - величины зарядов ядра и электрона соответственно, r - расстояние между ними.

Чтобы решить эту задачу, нам нужно знать величины зарядов ядра и электрона и расстояние между ними.

В атоме гелия имеется два электрона и два протона в ядре. Поскольку атом ионизирован, значит, у него отнят или добавлен один или несколько электронов. Заряд ядра атома гелия равен +2е, где е - элементарный заряд (е = 1,6 * 10^-19 Кл).

Заряд электрона -е, так как элементарный заряд у электрона отрицательный.

Диаметр атома гелия равен 3,2 * 10^-8 см, а это 1,6 * 10^-8 см - это половина расстояния между ядром и отдаленным электроном. Расстояние между ядром и электроном будет двойным значением радиуса.

Теперь можем приступить к расчетам по формуле для силы притяжения:

F = (k * q1 * q2) / r^2

Подставляя известные значения, получим:

F = (9 * 10^9) * (+2е) * (-е) / (2 * (1,6 * 10^-8)^2)

Упростим выражение:

F = (9 * 10^9) * 2 * (1,6 * 10^-19)^2 / (2 * (1,6 * 10^-8)^2)

Перед расчетом проследим, чтобы все единицы измерения согласовывались. Значение элементарного заряда в кулонах:

е = 1,6 * 10^-19 Кл.

Теперь подставим значения и проведем вычисления:

F = (9 * 10^9) * 2 * (1,6 * 10^-19)^2 / (2 * (1,6 * 10^-8)^2)

F = (9 * 10^9) * 2 * (2,56 * 10^-38) / (2 * 2,56 * 10^-16)

F = (9 * 2 * 2,56) * 10^(-38 + 9 - 16)

F = 46,08 * 10^-45

F = 4,608 * 10^-44 Н

Таким образом, сила притяжения между ядром ионизированного атома гелия и электроном составляет 4,608 * 10^-44 Н.