Vì sao có những electron chuyển động gần hạt nhân, có những electron chuyển động xã hạt nhân ?
Cho rằng electron trong một nguyên tử hidro chuyển động xung quanh hạt nhân theo quỹ đạo tròn đều, lực tương tác tĩnh điện giữa electron với hạt nhân đóng ai trò là lực hướng tâm. Bình thường electron chuyển động trên quỹ đạo gần hạt nhân nhất với bán kính r 0 . Khi electron đang ở quỹ đạo 4 r 0 và lực hướng tâm có độ lớn F 1 thì nguyên tử hấp thụ một photon, sau đó electron chuyển động trên quỹ đạo có bán khính lớn hơn so với lúc đầu 12 r 0 , lực hướng tâm có độ lớn F 2 . Tỉ số F 1 / F 2 bằng
A. 8
B. 4
C. 9
D. 16
Theo B 0 , trong nguyên tử hiđro electron chuyển động quanh hạt nhân trên các quỹ đạo dừng dưới tác dụng của lực hút tĩnh điện. Chuyển động có hướng các điện tích qua một tiết diện là một dòng điện vì thế chuyển động của electron quanh hạt nhân là các dòng điện- gọi là dòng điện nguyên tử. Khi electron chuyển động trên quỹ đạo L thì dòng điện nguyên tử có cường độ I 1 , khi electron chuyển động trên quỹ đạo N thì dòng điện nguyên tử có cường độ I 2 . Tỉ số I 2 I 1 là:
A. 1 16
B. 1 8
C. 1 2
D. 1 4
Theo Bo, trong nguyên tử hiđro electron chuyển động quanh hạt nhân trên các quỹ đạo dừng dưới tác dụng của lực hút tĩnh điện. Chuyển động có hướng các điện tích qua một tiết diện là một dòng điện vì thế chuyển động của electron quanh hạt nhân là các dòng điện- gọi là dòng điện nguyên tử. Khi electron chuyển động trên quỹ đạo L thì dòng điện nguyên tử có cường độ I 1 , khi electron chuyển động trên quỹ đạo N thì dòng điện nguyên tử có cường độ I 2 . Tỉ số I 1 / I 2 là:
A. 1/16
B. 1/8
C. 1/2
D. 1/4
Theo Bohr, trong nguyên tử hidro electron chuyển động tròn quanh hạt nhân trên các quỹ đạo dừng dưới tác dụng của lực hút tĩnh điện. Chuyển động có hướng các điện tích qua một tiết diện là một dòng điện vì thế chuyển động của electron quanh hạt nhân là các dòng điện – gọi là dòng điện nguyên tử. Khi electron chuyển động trên quỹ đạo L thì dòng điện nguyên tử có cường độ I 1 , khi electron chuyển động trên quỹ đạo N thì dòng điện nguyên tử có cường độ là I 2 . Tỉ số I 1 I 2 là
A. 0,5
B. 0,125
C. 0,25
D. 0,8
Theo Bo, trong nguyên tử hidro electron chuyển động tròn quanh hạt nhân trên các quỹ đạo dừng dưới tác dụng của lực hút tĩnh điện. Chuyển động có hướng các điện tích qua một tiết diện là một dòng điện vì thế chuyển động của electron quanh hạt nhân là các dòng điện – gọi là dòng điện nguyên tử. Khi electron chuyển động trên quỹ đạo L thì dòng điện nguyên tử có cường độ I1, khi electron chuyển động trên quỹ đạo N thì dòng điện nguyên tử có cường độ là I2. Tỉ số I2/I1 là:
A. 1/4
B. 1/8
C. 1/2
D. 1/16
Đáp án: B.
Ta có . Nguyên tử hidro hạt nhân gồm có 1 proton và 1 electron chuyển động tròn xung quanh proton. Xét trong một chu kì (thời gian để electron chuyển động hết 1 vòng xung quanh proton) thì lượng ∆q dịch chuyển là 1e
Lực Cu-lông đóng vai trò lực hướng tâm. Ta có:
Theo Borth, trong nguyên tử hiđrô electron chuyển động tròn quanh hạt nhân trên các quỹ đạo dừng dưới tác dụng của lực hút tĩnh điện. Chuyển động có hướng các điện tích qua một tiết diện là một dòng điện vì thế chuyển động của electron quanh hạt nhân là các dòng điện – gọi là dòng điện nguyên tử. Khi electron chuyển động trên quỹ đạo L thì dòng điện nguyên tử có cường độ I1, khi electron chuyển
động trên quỹ đạo N thì dòng điện nguyên tử có cường độ là I2. Tỉ số I1/I2 là.
A. 1/4
B. 1/8
C. 4
D. 8
Đáp án D
Phương pháp: sử dụng định nghĩa dòng điện, công thức tính lực Cu lông, lực hướng tâm.
Cách giải:
Trong nguyên tử Hidro chỉ có 1 proton và 1 electron chuyển động quanh hạt nhân, lực điện đóng vai trò lực hướng tâm. Ta có:
Mặt khác, dòng điện là dòng điện tích dịch chuyển có hướng và có công thức xác định bằng điện lượng chuyển qua một tiết diện dây dẫn trong một đơn vị thời gian.
Với hạt electron, chuyển động tron đều quanh hạt nhân với tốc độ v. điện lượng chuyển qua trong 1 giây tỉ lệ với số lượt e chuyển động 1 vòng quanh hạt nhân.
Các quỹ đạo K, L, M, N ứng với các số thứ tự : n =1,2,3,4. Mà bán kính quỹ đạo được xác định là:
rn = n2.R0
Thay các giá trị với quỹ đạo L và quỹ đạo N vào biểu thức, lập tỉ số ta tìm được tỉ số:
Theo Bo, trong nguyên tử hidro, electron chuyển động tròn quanh hạt nhân trên các qũy đạo dừng dưới tác dụng của lực hút tĩnh điện. Chuyển động có hướng của các điện tích qua một tiết diện là một dòng điện vì thế chuyển động của electron quanh hạt nhân là các dòng điện -gọi là dòng điện nguyên tử. Khi electron chuyển động trên qũy đạo L thì dòng điện nguyên tử có cường độ I 1 , khi electron chuyển động trên qũy đạo N thì dòng điện nguyên tử có cường độ là I 2 . Tỉ số I 2 / I 1 là:
A. 1/2
B. 1/16
C. 1/4
D. 1/8
+ Khi e chuyển động trên qũy đạo n nào đó thì nó chuyển động tròn đều, suy ra cường độ
dòng điện không đổi. Do đó:
+ Lực tương tác giữa e và hạt nhân là lực điện, lực này đóng vai trò là lực hướng tâm nên:
Chọn D
Trong nguyên tử hiđrô electron (e) chuyển động tròn đều quanh hạt nhân theo quỹ đạo tròn có bán kính 5 . 10 - 9 cm. Lực hút tĩnh điện giữa electron và hạt nhân gần nhất với giá trị nào sau đây:
A. 9 , 216 . 10 - 9 ( N )
B. 9 , 216 . 10 - 7 ( N )
C. 9 , 216 . 10 - 8 ( N )
D. 9 , 216 . 10 - 12 ( N )
Trong nguyên tử Hidro, electron chuyển động tròn đều quanh hạt nhân theo quỹ đạo tròn có bán kính 5 . 10 - 9 cm
a. Xác định lực hút tĩnh điện giữa electron và hạt nhân
b. Xác định tần số chuyển động của electron. Biết khối lượng của electron là 9 , 1 . 10 - 31 kg
a. Lực hút tĩnh điện giữa electron và hạt nhân:
F = k e 2 r 2 = 9 . 10 9 1 , 6 . 10 - 19 5 . 10 - 11 2 = 9 , 2 . 10 - 8 N
b. Tần số chuyển động của electron:
Electron chuyển động tròn quanh hạt nhân, nên lực tĩnh điện đóng vai trò là lực hướng tâm
F = k e 2 r 2 = m ω 2 r ⇒ ω = F m r = 9 , 2 . 10 - 8 9 , 1 . 10 - 31 . 5 . 10 - 11 = 4 , 5 . 10 16
Vật f = 0 , 72 . 10 26 Hz