Как можно рассчитать круговую частоту обращения электрона на второй боровской орбите иона Не+

Физика 11 класс Квантовая механика атома круговая частота электрон боровская орбита ион Не+ расчет физика 11 класса Новый

Чтобы рассчитать круговую частоту обращения электрона на второй боровской орбите иона He⁺, нам нужно использовать некоторые основные физические формулы и понятия. Давайте разберем этот процесс шаг за шагом.

Шаг 1: Определение необходимых параметров

Сначала определим основные параметры, которые нам понадобятся:

• Масса электрона (m): 9.11 × 10^-31 кг
• Электрический заряд электрона (e): 1.6 × 10^-19 Кл
• Константа Бора (a_n): для второго уровня (n=2) a₂ = 4 × 10^-11 м
• Эффективный заряд иона He⁺: Z = 2 (так как у него два протона в ядре)

Шаг 2: Использование формулы для радиуса орбиты

Радиус второй боровской орбиты определяется по формуле:

r_n = n² * (ħ² / (k * Z * e²))

где:

• n - номер уровня (в нашем случае n=2)
• ħ - редуцированная постоянная Планка (ħ ≈ 1.055 × 10^-34 Дж·с)
• k - электростатическая постоянная (k ≈ 8.99 × 10⁹ Н·м²/Кл²)

Для n=2, подставим значения в формулу, чтобы найти радиус:

r₂ = 2² * (ħ² / (k * Z * e²))

Шаг 3: Определение круговой частоты

Круговая частота (ω) электрона на данной орбите может быть найдена с помощью формулы:

ω = √(k * Z * e² / m * r)

где:

• m - масса электрона
• r - радиус второй орбиты, который мы нашли на предыдущем шаге

Шаг 4: Подставление значений

Теперь подставим все известные значения в формулу для ω:

1. Сначала найдем радиус r₂ по формуле.
2. Затем, используя найденный радиус, подставим его в формулу для ω.

Шаг 5: Расчет

После подстановки всех значений, вы получите значение круговой частоты ω в радианах в секунду.

Таким образом, вы сможете рассчитать круговую частоту обращения электрона на второй боровской орбите иона He⁺. Если у вас есть дополнительные вопросы или вам нужна помощь с конкретными расчетами, не стесняйтесь спрашивать!