Естественные науки
Какая скорость электрона когда он вращается вокруг ядра атома.
Условия скорости электрона в относительном вакууме, без каких либо проводников и прочего.
Он не вращается, деточка. Планетарная модель атома отвергнута как несостоятельная еще в начале прошлого века...
Марічка Туманевич
*ДЕТОЧКА* ???ты шутишь?
то, что электрон вращается вокруг ядра, всего лишь теория, придуманная для наглядности
он находится везде, ведет себя как волна, и показывает себя как частица только когда взаимодействует с прибором измеряющий его положение
Все не так просто.
На основе квазиклассического приближения (которое подразумевает, что электрон вращается вокруг ядра но квантуется его энергия и момент количества движения) можно вычислить постоянную Ридберга с помощью которой вычисляются частоты и длины волн линейчатых спектров водородоподобных атомов. См, например, ф-лу Бальмера и Лаймана.
Rтеор = 109 737,303 1/см
тогда как величина R, эмпирически найденная из точнейших спектроскопических измерений, есть
Rэксп= 109 677,581 1/см.
Совпадение теоретически вычисленного и экспериментального значений R настолько близко, что оно не оставляет сомнений в правильности найденной Бором формулы для уровней энергии водородоподобных атомов.
В действительности это совпадение лучше, чем может показаться при непосредственном сравнении теории и эксперимента. Дело в том, что эти два значения в сущности между собою несравнимы, так как при выводе формулы для Rтеор сделано одно допущение, не оправдываемое точностью современных спектроскопических измерений.
А именно, предполагается, что ядро водородоподобного атома неподвижно, тогда как по законам механики следует рассматривать движение электрона и ядра около их общего центра (как и для Солнца и планет) инерции. Допущение неподвижного ядра было бы оправдано лишь в том случае, если бы массу ядра можно было считать бесконечно большой по сравнению с массой электрона.
В действительности же отношение массы водородного ядра к массе электрона равно
Мн/m — 1836
Для точного решения задачи о двух телах в формуле Rteor вместо массы электрона необходимо ввести поправочный коэффициент, учитывающий движение электрона и ядра около их общего центра (как и для Солнца и планет) инерции – 1/(1+me/M), где me- масса электрона, M- масса ядра (масса протона для атома водорода)
Rновое = Rteor/( 1 + me/M ) = 109 737,303/(1 + 1/1836) = 109677.565 1/см.
Если сравнить эту новую величину с экспериментальным значением Rэксп= 109 677,581 1/см.
то видим практически совпадение.
Значит планетарная модель не так уж и плоха. и ее можно использовать для расчета
Продолжение смотрите в комментарии
На основе квазиклассического приближения (которое подразумевает, что электрон вращается вокруг ядра но квантуется его энергия и момент количества движения) можно вычислить постоянную Ридберга с помощью которой вычисляются частоты и длины волн линейчатых спектров водородоподобных атомов. См, например, ф-лу Бальмера и Лаймана.
Rтеор = 109 737,303 1/см
тогда как величина R, эмпирически найденная из точнейших спектроскопических измерений, есть
Rэксп= 109 677,581 1/см.
Совпадение теоретически вычисленного и экспериментального значений R настолько близко, что оно не оставляет сомнений в правильности найденной Бором формулы для уровней энергии водородоподобных атомов.
В действительности это совпадение лучше, чем может показаться при непосредственном сравнении теории и эксперимента. Дело в том, что эти два значения в сущности между собою несравнимы, так как при выводе формулы для Rтеор сделано одно допущение, не оправдываемое точностью современных спектроскопических измерений.
А именно, предполагается, что ядро водородоподобного атома неподвижно, тогда как по законам механики следует рассматривать движение электрона и ядра около их общего центра (как и для Солнца и планет) инерции. Допущение неподвижного ядра было бы оправдано лишь в том случае, если бы массу ядра можно было считать бесконечно большой по сравнению с массой электрона.
В действительности же отношение массы водородного ядра к массе электрона равно
Мн/m — 1836
Для точного решения задачи о двух телах в формуле Rteor вместо массы электрона необходимо ввести поправочный коэффициент, учитывающий движение электрона и ядра около их общего центра (как и для Солнца и планет) инерции – 1/(1+me/M), где me- масса электрона, M- масса ядра (масса протона для атома водорода)
Rновое = Rteor/( 1 + me/M ) = 109 737,303/(1 + 1/1836) = 109677.565 1/см.
Если сравнить эту новую величину с экспериментальным значением Rэксп= 109 677,581 1/см.
то видим практически совпадение.
Значит планетарная модель не так уж и плоха. и ее можно использовать для расчета
Продолжение смотрите в комментарии
Семен Евграфов
Скорость электрона V в квазиклассическом приближении можно найти из соотношения
V^2/R=e^2/(4*pi*eps0*R^2)
центростремительное ускорение = кулоновской силе деленной на массу электрона.
Но в атомной физике чаще используют суммарную энергию электрона на орбите (lдля атома водорода) как сумму кинетической и потенциальной энергии электрона (учитывая, то потенциальная энергия отрицательная.
E=m*V^2/2 - e^2/(4*pi*eps0*R)= e^2/(8*pi*eps0*R)
V^2/R=e^2/(4*pi*eps0*R^2)
центростремительное ускорение = кулоновской силе деленной на массу электрона.
Но в атомной физике чаще используют суммарную энергию электрона на орбите (lдля атома водорода) как сумму кинетической и потенциальной энергии электрона (учитывая, то потенциальная энергия отрицательная.
E=m*V^2/2 - e^2/(4*pi*eps0*R)= e^2/(8*pi*eps0*R)
Семен Евграфов
Скорость можно найти из соотношения:
V^2/R = e^2/(4*pi*eps0*R^2) eps0 - 8,85418781762·10−12 Ф/м — электрическая постоянная.
R - радиус орбиты электрона для водорода e -заряд электрона
Но физики используют не скорость а полную энергию электрона равную сумме кинетической и потенциальной энергий электрона в атоме.
E= m*V^2/2 - e^2/4*pi*eps0*R) потенциальная энергия электрона в атоме отрицательная.
используя ф-лу для mV^2 получаем
Е= e^2/8*pi*eps0*R)
V^2/R = e^2/(4*pi*eps0*R^2) eps0 - 8,85418781762·10−12 Ф/м — электрическая постоянная.
R - радиус орбиты электрона для водорода e -заряд электрона
Но физики используют не скорость а полную энергию электрона равную сумме кинетической и потенциальной энергий электрона в атоме.
E= m*V^2/2 - e^2/4*pi*eps0*R) потенциальная энергия электрона в атоме отрицательная.
используя ф-лу для mV^2 получаем
Е= e^2/8*pi*eps0*R)
Похожие вопросы
- Вопрос для верующих ...в науку. Откуда появилось поверие, что электрон вращается вокруг ядра атома? Кто это видел?:)
- Если электрон не вращается вокруг ядра, зачем тогда он нужен в атоме?
- Если приказать электрону не вращаться вокруг ядра, он тут же перестанет вращаться?
- Что заставляет вращаться электроны вокруг ядра атома? Почему они не прекращают вращение как все спутники?
- Про электрон. Откуда электроны берут энергию чтобы вращаться вокруг ядра? И что это за энергия? А если она кончится?
- Что будет если из вещества извлечь ВСЕ электроны, т. е. останутся только ядра атомов, объяснить на примере кусочка лития.
- вращающийся вокруг ядра электрон излучает
- Электроны вращаются вокруг ядра. Какая сила трения им противостоит? Можно ли вообще рассчитать, когда они остановятся?
- Что было бы, если электрон не вращался вокруг ядра? Глупый вопрос, но всё же
- Благодаря какому явлению электроны движутся вокруг ядра атома?