Theo Bo, trong nguyên tử hidro electron chuyến động tròn quanh hạt nhân

Câu hỏi :

Theo Bo, trong nguyên tử hidro electron chuyến động tròn quanh hạt nhân trên các quỹ đạo dừng dưới tác đụng của lực hút tĩnh điện. Chuyển động có hướng các điện tích qua một tiết diện là một dòng điện vì thể 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. 1/16

C. 1/2

D. 1/8

* Đáp án

D

* Hướng dẫn giải

Khi e chuyển động trên quỹ đạo n nào đó thì nó chuyển động tròn đều suy ra cường độ dòng điện không đổi. Do đó: 

\(I = \frac{{\Delta q}}{{\Delta t}} = \frac{q}{T} = \frac{{q\omega }}{{2\pi }} = \frac{{e.\omega }}{{2\pi }}\) 

+ Lực tương tác giữa e và hạt nhân là lực điện, lực này đóng vai trò là lực hướng tâm nên:

 \(\begin{array}{l}
{F_d} = {F_{ht}} \Leftrightarrow \frac{{k{e^2}}}{{r_n^2}} = m\frac{{{v^2}}}{{{r_n}}} \Rightarrow \frac{{k{e^2}}}{{r_n^2}} = m{\omega ^2}{r_n}\\
 \Rightarrow \omega  = e\sqrt {\frac{k}{{m.r_n^3}}}  \Rightarrow I = \frac{{{e^2}}}{{2\pi }}\sqrt {\frac{k}{{m.r_n^3}}} \\
 \Rightarrow \frac{{{I_2}}}{{{I_1}}} = \sqrt {\frac{{r_1^3}}{{r_2^3}}}  = \sqrt {\frac{{r_L^3}}{{r_N^3}}}  = \sqrt {\frac{{{2^3}r_0^3}}{{{4^3}r_0^3}}}  = \frac{1}{8}
\end{array}\)

Copyright © 2021 HOCTAP247