Какова максимальная сила отталкивания альфа-частицы в опыте Резерфорда от ядра атома меди, если считать, что расстояние

Для решения этой задачи мы можем использовать закон Кулона, который гласит, что сила взаимодействия между двумя заряженными частицами пропорциональна произведению их зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Сначала найдем заряд альфа-частицы. Альфа-частица является ядром гелия и имеет заряд +2е, где е - элементарный заряд электрона. Таким образом, заряд альфа-частицы равен +2*(-1,6*10^-19 Кл), что равно -3,2*10^-19 Кл.

Затем определим заряд ядра меди. Медь имеет порядковый номер 29, что означает, что у нее внешней оболочкой являются 29 электронов. В нейтральном состоянии количество электронов равно количеству протонов, то есть заряд ядра меди равен +29*(1,6*10^-19 Кл), что равно +4,64*10^-18 Кл.

Теперь мы можем использовать вышеупомянутый закон Кулона. Максимальная сила отталкивания будет наблюдаться, когда альфа-частица находится на самом близком расстоянии к ядру меди.

Таким образом, сила отталкивания (F) может быть вычислена по формуле:

\[ F = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}} \]

где F - сила отталкивания, k - электрическая постоянная (8,85*10^-12 Кл^2/(H^2*м^2)), q1 и q2 - заряды альфа-частицы и ядра меди соответственно, и r - расстояние между ними.

Подставляем известные значения в эту формулу:

\[ F = \frac{{9*10^9 \cdot |-3,2*10^-19 \cdot 4,64*10^-18|}}{{(10^-14)^2}} \]

Мы получаем:

\[ F \approx 1,488 \cdot 10^{-13} \, \text{Н} \]

Таким образом, максимальная сила отталкивания альфа-частицы от ядра атома меди при данном расстоянии составит примерно 1,488 * 10^-13 Ньютон.