Согласно модели атома гелия по Бору, два электрона движутся вокруг ядра по одной окружности, находясь всегда в противоположных точках. В данной модели можно игнорировать взаимодействие между электронами. Оцените диаметр атома гелия, исходя из этой теории.
Пошаговый ответ:
Для этого мы можем использовать формулу, предложенную самим Нильсом Бором:
r = n^2 * (0.529 * 10^-10) / Z
где:
r — радиус орбиты электроны,
n — главное квантовое число (1, 2, 3, …),
0.529*10^-10 — первая константа Бора (это значение в метрах),
Z — эффективное зарядное число ядра (равное 2 для атома гелия).
Давайте рассмотрим несколько вариантов радиусов орбит для различных значений главных квантовых чисел:
1. Для n = 1:
r = 1^2 * (0.529 * 10^-10) / 2
= 0.529 * 10^-10 / 2
= 0.2645 * 10^-10 м
2. Для n = 2:
r = 2^2 * (0.529 * 10^-10) / 2
= 4 * (0.529 * 10^-10) / 2
= 2.118 * 10^-10 м
3. Для n = 3:
r = 3^2 * (0.529 * 10^-10) / 2
= 9 * (0.529 * 10^-10) / 2
= 4.7625 * 10^-10 м
Таким образом, в модели атома гелия по Бору можно оценить диаметр атома, удваивая радиус орбиты электрона:
1. Для n = 1:
Диаметр = 2 * 0.2645 * 10^-10 м
= 0.529 * 10^-10 м
2. Для n = 2:
Диаметр = 2 * 2.118 * 10^-10 м
= 4.236 * 10^-10 м
3. Для n = 3:
Диаметр = 2 * 4.7625 * 10^-10 м
= 9.525 * 10^-10 м
Таким образом, оценка диаметра атома гелия в модели Бора составляет примерно 0.529 * 10^-10 м, 4.236 * 10^-10 м и 9.525 * 10^-10 м для соответствующих значений главных квантовых чисел.