давно
Мастер-Эксперт
17387
18346
14.08.2009, 01:05
общий
это ответ
Здравствуйте, Чаркин Иван Александрович.
Основному состоянию электрона в атоме соответствует орбита наименьшего радиуса. Кинетическую энергию движения электрона по орбите радиуса r можно определить из того условия, что центростремительное ускорение v2/r создается силой кулоновского притяжения зарядов e2/(4πε0r2). Приравнивая ускорение, создаваемое силой кулоновского притяжения, центростремительному ускорению, получим
e2/(4πmε0r2) = v2/r,
mv2 = e2/(4πε0r),
T = mv2/2 = e2/(8πε0r) = ke2/(2r). (1)
Если принять потенциальную энергию электрона на бесконечно удаленной орбите за начало отсчета, то как известно, потенциальная энергия на орбите радиуса r будет составлять
П = -ke2/r = -2T. (2)
Полная энергия электрона равна
E = T + П = ke2/(2r) – ke2/r = -ke2/(2r) = -T. (3)
Поскольку e = 1,60 ∙ 10-19 Кл, k = 9 ∙ 109 м/Ф, r = 5,28 ∙ 10-11 м, то после подстановки числовых значений в формулы (1) – (3), получим
T = 9 ∙ 109 ∙ (1,60 ∙ 10-19)2/(2 ∙ 5,28 ∙ 10-11) ≈ 2,18 ∙ 10-18 (Дж) = 2,18 ∙ 10-18/(1,60 ∙ 10-19) ≈ 14 (эВ),
П =-2 ∙ 14 = -28 (эВ),
Е = -14 эВ.
С уважением.
Об авторе:
Facta loquuntur.