Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

RFpro.ru: Консультации по физике

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка . Подписчиков 704 RSS
←   Март 2011   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31


За последние 60 дней ни разу не выходила


Открыта: 14-07-2005

Автор
Калашников О.А.

Статистика

704 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

RFpro.ru: Консультации по физике


Хостинг портала RFpro.ru:
Московский хостер
Профессиональный ХОСТИНГ на базе Linux x64 и Windows x64

РАССЫЛКИ ПОРТАЛА RFPRO.RU

Лучшие эксперты данной рассылки

vitalkise
Статус: Профессионал
Рейтинг: 4155
∙ повысить рейтинг » 		Konstantin Shvetski
Статус: Профессор
Рейтинг: 3307
∙ повысить рейтинг » 		Алексеев Владимир
Статус: Профессор
Рейтинг: 3272
∙ повысить рейтинг »

/ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ / Точные и естественные науки / Физика

Номер выпуска:1242
Дата выхода:28.03.2011, 20:00
Администратор рассылки:Roman Chaplinsky / Химик CH (Модератор)
Подписчиков / экспертов:127 / 117
Вопросов / ответов:1 / 1

Вопрос № 182602: Доброго времени суток уважаемые эксперты. Требуется решить задачу: Если это возможно - прошу расписать как можно подробнее и ...

Вопрос № 182602:

Доброго времени суток уважаемые эксперты. Требуется решить задачу:



Если это возможно - прошу расписать как можно подробнее и понятнее. Спасибо!

Отправлен: 23.03.2011, 18:37
Вопрос задал: Влад Алексеев (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница вопроса »

Отвечает Гордиенко Андрей Владимирович (Модератор) :
Здравствуйте, Влад Алексеев!

Предлагаю Вам следующее решение задачи.

Дано: m = 9,11 ∙ 10-31 кг, vm = 0,5 ∙ 106 м/с, n = 1.
Определить: ε.

Решение.

Будем исходить из модели атома по Бору. Энергия ε кванта (фотона) равна разности энергий электрона на соответствующих стационарных орбитах:
ε = Em - En, (1)
где Em и En - энергия электрона на m-й и n-й орбитах (в нашем случае n = 1, а m неизвестно).

Радиусы стационарных орбит и энергии находящихся на них электронов определяются зависимостью энергии атома от радиуса электронной орбиты. Простейшей системой является атом водорода, в котором вокруг ядра, имеющего единичный положительный заряд, вращается по круговой орбите один электрон.

Энергия электрона в атоме складывается из кинетической энергии движения по орбите Ws = mvs2/2 и потенциальной энергии в электрическом поле ядра -ke2/rs, где m - масса электрона, vs - скорость его движения по орбите с номером s, rs - радиус орбиты, k - электрическая постоянная:
Es = mvs2/2 - ke2/rs. (2)

Кинетическую энергию можно определить из условия, что центростремительное ускорение vs2/rs создаётся силой кулоновского притяжения зарядов ke2/rs2. Приравнивая создаваемое этой силой ускорение ke2/(mrs2) центростремительному, получим
vs2/rs = ke2/rs2,
mvs2/2 = ke2/(2rs), (3)
откуда следует что кинетическая энергия электрона обратно пропорциональна радиусу орбиты.

В соответствии с выражениями (2) и (3), полная энер гия электрона
Es = ke2/(2rs) - ke2/rs = -ke2/(2rs). (4)

Из выражения (4) видно, что при движении электрона вокруг ядра его полная энергия равна кинетической, взятой со знаком "минус" (Es = -Ws). В соответствии с формулой (1) получим
ε = -Wm - E1 = -mvm2/2 - ke2/(2r1) , (5)
где r1 - радиус первой боровской орбиты.

После подстановки в формулу (5) числовых значений величин найдём

≈2,07 • 10-18 (Дж) ≈ 13 эВ.

Ответ: 13 эВ.

Схемой к задаче может служить имеющаяся в любом учебнике по элементарной физике схема энергетических уровней атома водорода. На ней заданной в условии скорости электрона соответствует энергетический уровень с некоторым номером m, р асположенный на значительном удалении от ядра атома водорода.

С уважением.
-----
Пусть говорят дела

Ответ отправил: Гордиенко Андрей Владимирович (Модератор)
Ответ отправлен: 23.03.2011, 23:17
Номер ответа: 266376
Беларусь, Минск

Оценка ответа: 5
Комментарий к оценке:
Хотелось получить подробно расписанный ответ для последующего объяснения решения преподавателю. Андрей Владимирович с этим отлично справился. Рекомендую!

Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 266376 на номер 1151 (Россия) | Еще номера »
  • Отправить WebMoney:

    • Оценить выпуск »
    Нам очень важно Ваше мнение об этом выпуске рассылки!

    Задать вопрос экспертам этой рассылки »

    Скажите "спасибо" эксперту, который помог Вам!

    Отправьте СМС-сообщение с тестом #thank НОМЕР_ОТВЕТА
    на короткий номер 1151 (Россия)
    Номер ответа и конкретный текст СМС указан внизу каждого ответа.

    Полный список номеров »

    * Стоимость одного СМС-сообщения от 7.15 руб. и зависит от оператора сотовой связи. (полный список тарифов)
    ** При ошибочном вводе номера ответа или текста #thank услуга считается оказанной, денежные средства не возвращаются.
    *** Сумма выплаты эксперту-автору ответа расчитывается из суммы перечислений на портал от биллинговой компании.

    © 2001-2011, Портал RFPRO.RU, Россия
    Авторское право: ООО "Мастер-Эксперт Про"
    Калашников О.А. | Гладенюк А.Г.
    Хостинг: Компания "Московский хостер"
    Версия системы: 2011.6.30 от 17.03.2011
    В избранное