Ποια είναι η δύναμη μεταξύ ενός ηλεκτρονίου και του πυρήνα σε ένα άτομο υδρογόνου;
Εδώ είναι μια κατανομή:
* Φύση της δύναμης: Είναι μια ελκυστική δύναμη λόγω των αντίθετων φορτίων του ηλεκτρονίου (αρνητικού) και του πρωτονίου στον πυρήνα (θετικό).
* Φόρμουλα: Η δύναμη (F) υπολογίζεται χρησιμοποιώντας το νόμο του Coulomb:
F =k * (q1 * q2) / r2
Οπου:
* K είναι η σταθερά του Coulomb (περίπου 8.98755 × 10⁹ n · m²/c²)
* Το Q1 και το Q2 είναι τα μεγέθη των φορτίων (στο Coulombs)
* r είναι η απόσταση μεταξύ των χρεώσεων (σε μέτρα)
* Στην περίπτωση ατόμου υδρογόνου:
* Q1 =Φόρτιση του ηλεκτρονίου =-1.602 × 10⁻⁻ ⁹ C
* Q2 =Φόρτιση του πρωτονίου =+1.602 × 10⁻⁻⁻ c
* r =Η μέση απόσταση μεταξύ του ηλεκτρονίου και του πρωτονίου (η ακτίνα Bohr, περίπου 5.29 × 10⁻¹ m)
* Σημείωση: Η δύναμη αλλάζει συνεχώς λόγω της κίνησης του ηλεκτρονίου γύρω από τον πυρήνα. Ο παραπάνω τύπος υπολογίζει τη μέση δύναμη.
Συνοπτικά, η δύναμη μεταξύ του ηλεκτρονίου και του πυρήνα σε ένα άτομο υδρογόνου είναι μια θεμελιώδης ηλεκτροστατική δύναμη που διατηρεί το άτομο μαζί.