Каков потенциал электрического поля, созданного ядром атома цинка, расположенным на расстоянии 10 нм от точки

Когда мы говорим о потенциале электрического поля, созданного ядром атома цинка, расположенным на расстоянии 10 нм от точки наблюдения, нам нужно использовать формулу для потенциала, созданного одним зарядом.

Формула для потенциала от одного заряда \( q \) расстоянии \( r \) от него:

\[ V = \frac{1}{4\pi\epsilon_0}\cdot\frac{q}{r} \]

где \( V \) - потенциал, \( \epsilon_0 \) - электрическая постоянная в вакууме, равная \( 8.85 \times 10^{-12} \, \text{Ф/м} \).

В данном случае, ядро атома цинка можно считать точечным зарядом \( q \), так как его размеры много меньше длины волны электромагнитной радиации.

Теперь расчитаем значение потенциала:

\[ V = \frac{1}{4\pi\epsilon_0}\cdot\frac{q}{r} \]

Подставим значения: \( q = Z \cdot e \), где \( Z \) - атомный номер цинка, равный 30, а \( e \) - элементарный заряд, равный \( 1.6 \times 10^{-19} \, \text{Кл} \).

\[ V = \frac{1}{4\pi\epsilon_0}\cdot\frac{Z \cdot e}{r} \]

Учтем \( 4\pi\epsilon_0 \approx 9 \times 10^9 \, \text{Нм}^2/\text{Кл}^2 \):

\[ V = \frac{9 \times 10^9}{10^{-9}} \cdot \frac{30 \cdot 1.6 \times 10^{-19}}{10^{-9}} \]

\[ V = 9 \times 10^9 \cdot 30 \cdot 1.6 \times 10^{-19} \]

\[ V = 432 \times 10^{-10} \, \text{В} \]

\[ V = 4.32 \times 10^{-8} \, \text{В} \]

Таким образом, потенциал электрического поля, созданного ядром атома цинка на расстоянии 10 нм от точки наблюдения, равен \( 4.32 \times 10^{-8} \, \text{В} \).