В ядерной модели атома водорода электрон вращается вокруг ядра (протон) по круговой орбите, радиус которой R = 5,3 • 10-11 м. Определите кинетическую энергию, которой обладает электрон на данной орбите (ответ умножьте на 10*19).
В текущей задаче мы должны определить кинетическую энергию электрона на круговой орбите вокруг протона в атоме водорода. Для этого нам необходимо воспользоваться формулой для кинетической энергии:
K = mv2/2
где m - масса электрона, v - его скорость.
Предположим, что электрон находится на орбите в стационарном состоянии, то есть движется с постоянной скоростью. Тогда для нахождения его кинетической энергии нам необходимо знать только его массу и радиус орбиты.
Известно, что масса электрона равна 9,1 • 10-31 кг, а радиус орбиты составляет 5,3 • 10-11 м. Подставляя эти значения в формулу, получаем:
K = (9,1 • 10-31 кг) • (5,3 • 10-11 м/с)2/2 = 2,4 • 10-19
До этого мы не забыли ответ умножить на 1019, как требовалось в задаче. Таким образом, кинетическая энергия электрона на круговой орбите в атоме водорода составляет 2,4 • 1021 Дж или 1,5 • 104 эВ.
