Каков потенциал φ0 в центре ядра золотого атома, если предположить, что ядро является однородно заряженным шаром радиусом R = 6,2·10–15 м? Учитывайте, что атомный номер золота Z = 79, а элементарный заряд e = 1,60·10–19.
Поющий_Долгоног
Для решения данной задачи, нам потребуется знать формулу для расчета потенциала от центрально симметричного однородно заряженного шара. Формула для потенциала в точке, находящейся на расстоянии r от центра такого шара, задается следующим образом:
\[ \phi = \frac{3}{5} \cdot \frac{Q} {4\pi \varepsilon_0 \cdot R} \left( \frac{R^2}{r} -\frac{r^2}{3} \right) \]
Где:
- \(\phi\) - потенциал в точке
- \(Q\) - общий заряд ядра атома
- \(\varepsilon_0\) - электрическая постоянная (\(8,85 \cdot 10^{-12} \, Ф/м\))
- \(R\) - радиус ядра
- \(r\) - радиус-вектор точки, в которой рассчитывается потенциал
В задаче уже указано, что золотой атом имеет атомный номер \(Z = 79\), что означает, что ядро содержит 79 протонов. Так как в атоме обычно нет свободных электронов в ядре, то суммарный заряд ядра будет равен сумме зарядов протонов:
\[Q = Z \cdot e\]
Где:
- \(Z\) - атомный номер
- \(e\) - элементарный заряд (\(1,6 \cdot 10^{-19} Кл\))
В нашем случае:
\[Q = 79 \cdot 1,6 \cdot 10^{-19}\]
Осталось только подставить полученные значения в формулу для потенциала и рассчитать значение потенциала в центре ядра (\(r = 0\)).
Следует отметить, что при расчетах все указанные значения должны быть в метрической системе СИ.
Пожалуйста, воспользуйтесь этим объяснением и формулами для решения задачи. Если у вас возникнут какие-то дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать их.
\[ \phi = \frac{3}{5} \cdot \frac{Q} {4\pi \varepsilon_0 \cdot R} \left( \frac{R^2}{r} -\frac{r^2}{3} \right) \]
Где:
- \(\phi\) - потенциал в точке
- \(Q\) - общий заряд ядра атома
- \(\varepsilon_0\) - электрическая постоянная (\(8,85 \cdot 10^{-12} \, Ф/м\))
- \(R\) - радиус ядра
- \(r\) - радиус-вектор точки, в которой рассчитывается потенциал
В задаче уже указано, что золотой атом имеет атомный номер \(Z = 79\), что означает, что ядро содержит 79 протонов. Так как в атоме обычно нет свободных электронов в ядре, то суммарный заряд ядра будет равен сумме зарядов протонов:
\[Q = Z \cdot e\]
Где:
- \(Z\) - атомный номер
- \(e\) - элементарный заряд (\(1,6 \cdot 10^{-19} Кл\))
В нашем случае:
\[Q = 79 \cdot 1,6 \cdot 10^{-19}\]
Осталось только подставить полученные значения в формулу для потенциала и рассчитать значение потенциала в центре ядра (\(r = 0\)).
Следует отметить, что при расчетах все указанные значения должны быть в метрической системе СИ.
Пожалуйста, воспользуйтесь этим объяснением и формулами для решения задачи. Если у вас возникнут какие-то дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать их.
Знаешь ответ?