Який є магнітний момент електрона в атомі гідрогену, який рухається навколо ядра по коловій орбіті радіусом 0,53 · 10^-10 м?
Peschanaya_Zmeya
Чтобы найти магнитный момент электрона в атоме водорода, используем формулу:
где - магнитный момент, - заряд электрона, - скорость электрона на орбите, - радиус орбиты, - масса электрона.
Значения, которые нам даны: м и и являются известными константами. Заметим, что скорость электрона можно выразить через радиус орбиты и константы:
где - период обращения электрона по орбите. По определению, равен времени, за которое электрон совершает полный оборот по орбите, а также связан с радиусом орбиты и скоростью электрона:
Теперь, зная формулу периода обращения , подставим его в формулу для вычисления магнитного момента :
Упростим выражение:
Теперь можем подставить значения:
Упростим выражение:
Так как нам известно, что электрон движется по окружности, мы можем связать его скорость с радиусом орбиты и постоянной (скорость света в вакууме):
где - индекс преломления вещества, в котором движется электрон. Для вакуума , следовательно .
Подставим это в нашу формулу:
Таким образом, магнитный момент электрона в атоме водорода, при движении по круговой орбите радиусом м, равен Ам^2.
где
Значения, которые нам даны:
где
Теперь, зная формулу периода обращения
Упростим выражение:
Теперь можем подставить значения:
Упростим выражение:
Так как нам известно, что электрон движется по окружности, мы можем связать его скорость с радиусом орбиты и постоянной
где
Подставим это в нашу формулу:
Таким образом, магнитный момент электрона в атоме водорода, при движении по круговой орбите радиусом
Знаешь ответ?