Лучший ответ по мнению автора | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||
11.16
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Посмотреть всех экспертов из раздела Учеба и наука > Физика
| Похожие вопросы |
мяч массой 1 кг падает с высоты 2 м .
Определите изменение кинетической энергии мяча на первой и второй половинах пути
Решено
Тело массой m1 движется со скоростью V1. Другое тело массой m2 движется со скоростью V2 в перпендикулярном направлении. Чему равна их общая скорость после абсолютно неупругого соударения?
Средняя высота движения спутника над поверхностью Земли равна 1700 км.Определите скорость обращения спутника вокруг Земли.(Считать радиус Земли равным 6400 км)
какое количество теплоты потребуется для обращения в пар 200 г воды взятой при температуре 20°c удельная тепллоемкость воды равна
Решено
интенсивность света
Пользуйтесь нашим приложением
§ 52. В атоме водорода . Понятная физика
Мы уже знаем, что в атоме водорода электрон может находиться только на определенных расстояниях от ядра.
Эти расстояния определяют уровни энергии электрона внутри атома согласно уравнению (46.8). Возникает вопрос, какова форма орбит электрона? Резерфорд считал их плоскими окружностями, как у планет солнечной системы (планетарная модель атома). С этим вряд ли можно согласиться. Планета удерживается возле Солнца полем гравитации, а электрон – кулоновским полем. Эти поля разные и действуют они по-разному. Для планет не имеет значение вращение Солнца. В нашем случае вращением ядра пренебрегать нельзя. Протон заряжен, а при вращении заряженной частицы возникает циркуляция тока, которая создаёт поток поля. Это поле аналогично полю рамки Фарадея с током B = I S, где B – магнитная индукция. Очевидно, поток поля ядра должен, по правилу Лоренца, влиять на траекторию вращения электрона. Рассмотрим подробнее.
Мысленно охватим протон сферой радиуса r. На сфере обозначим экватор и нулевой меридиан. Точка их пересечения имеет нулевую долготу. Для простоты предположим, что электрон начинает вращение вокруг ядра из нулевой точки вдоль нулевого меридиана к северному полюсу сферы.
Допустим, скорость электрона в начальный момент направлена вдоль меридиана.
Сила Лоренца, согласно правилу правой руки, действует на электрон перпендикулярно его скорости. Поэтому электрон сойдёт с нулевого меридиана, пролетит мимо северного полюса, затем, повернув на юг, пролетит мимо южного полюса, направится на север и пересечёт экватор уже на некотором расстоянии ? от нулевой точки. Заметим, в этот момент скорость электрона уже не перпендикулярна экватору, а составляет с ним угол ?. Таким образом, первый виток траектории электрона получился незамкнутым: он больше похож на виток спирали с шагом ?. После второго витка электрон пересечет экватор уже на расстоянии 2 ? от нулевой точки, а угол ? станет ещё меньше. Через n витков электрон пересечет экватор в точке с долготой, равной n ?/r (рад). При некотором n = n
При n = n3, когда n3 ?/r = 3?/2, угол ? снова равен нулю. Наконец, при n = n4, когда n4 ?/r = 2?, угол ? опять равен ?/2, как в начале движения. Если в этот момент электрон попадёт в нулевую точку, в дальнейшем его движение повторится. Очевидно, такая траектория будет стабильна. Следовательно, условие стабильности можно записать в виде: n ? = 2?r (52.3).
Перепишем (52.3) в виде: r = n ?/2? (52.4). Так как n – целое число, из уравнения (52.4) следует, что радиусы r (а значит, и уровни энергии электрона), должны быть кратными определённой величине. Таким образом, из условия стационарности (52.4) орбиты электрона вытекает линейчатость спектра атома водорода, которая была открыта опытным путем. Величина ? пропорциональна, очевидно, магнитной индукции B поля ядра на расстоянии r и обратно пропорциональна скорости электрона v = ?r. Это можно записать в виде уравнения: ? = k В/?r (52.5), где k – некоторый коэффициент. Подставляя (52.
1) в (52.5), получаем (с учётом 52.2): ? = keћ/mp?r4 (52.6). Решая уравнения (52.6), можно вычислить значения ? для разных орбит.
Нам удалось выяснить, что орбита электрона в атоме водорода не является плоской окружностью. Так и должно быть, поскольку мы живем в трехмерном мире и даже такой микрообъект, как атом водорода, должен занимать какой-то объем. Орбита электрона в атоме водорода скорее напоминает нить, намотанную, как клубок, на поверхность воображаемой сферы, причем конец нити совпадает с её началом. Назовем эту воображаемую геометрическую фигуру «сфераль». Если бы электрон оставлял след, то, двигаясь по сферали, он за долю наносекунды «заштриховал» бы вокруг ядра сферу радиуса r. Человек, не различающий промежутки времени меньше 0.01 с, должен воспринимать эту траекторию как сплошную поверхность, поскольку электрон успевает побывать во всех её точках меньше, чем за один миг. Можно сказать, электрон на стационарной орбите создаёт сплошную оболочку.
Если электрон поглощает или излучает фотон, радиус электронной оболочки меняется, принимая одно из разрешенных значений (47.4).
Сил внутри Атома
Сил внутри Атома
Что такое сила? | |
Любой воздействие (толкать или тянуть), которое дает энергию объекту, иногда вызывая изменение движения объекта. | |
Мы
использовать силы в нашей жизни каждый день. . . Когда вы пинаете мяч, ваша нога
заставляет мяч двигаться, сообщая мячу силу. | |
| Мы распознавать силы, возникающие при соприкосновении одного объекта с другим, но могут силы между двумя телами возникают, если они НЕ соприкасаются? ? ? | |||
|
| ДА!!!! | ||
Сил, такие как гравитация и магнетизм, тянуть падающие предметы (сосновые шишки и листья) к земле и раздвигают одноименные полюса магнитов. |
| |||
| ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ
СИЛЫ
| ||
| А
сила, сочетающая в себе действие электрического заряда и магнетизма. | ||
Электроны удерживаются на орбите вокруг ядра электромагнитной силой, потому что ядро в центре атома заряжено положительно и притягивает отрицательно заряженные электроны. |
| ||
электромагнитная сила может либо притягивать, либо отталкивать частицы, на которых
это действует. Разноименно заряженные частицы притягиваются друг к другу, а одноименные
частицы отталкиваются друг от друга.
|
ВОПРОС Если все протоны внутри ядра имеют одинаковый заряд и отталкиваются, что удерживает их от разрыва и взрыва атома? ? ? Как они остаются вместе? ? ? | |||
| ОТВЕТ | STRONG FORCE самый большой из четырех силы! | ||
сильные силы противостоят электромагнитной силе отталкивания между
протоны. |
| |||
сильные силы и электромагнитные силы удерживают атом вместе. |
| |||
Как клей, сильная сила удерживает протоны вместе, чтобы сформировать
ядро.
| СЛАБЫЙ СИЛЫ | |
Слабый силы важны, потому что они отвечают за стабилизацию частиц в процессе радиоактивного распада , в котором нейтрон в ядре превращается в протон и электрон. | |
| GRAVITYупоминается последним, это наименее? | |
Гравитация сила, наиболее знакомая нам в повседневной жизни (яблоки, листья, и планеты) | |
Сила тяжести
сила притяжения между всеми объектами в природе. Гравитацию легче всего наблюдать в поведение крупных объектов. Внутри крошечного ядра атома гравитация невелика по сравнению с действием трех других сил. Следовательно, гравитация самый слабый из четырех сил!!! | |
Сила тяжести
вызывает падение яблок и листьев с деревьев на землю, а также
планеты остаются на орбитах вокруг Солнца.
Заключение: | Что удерживает атом вместе? Кто такие фантастические Четыре? | |
атом состоит из трех основных частиц протонов, нейтронов и
электроны. Есть четыре
сил (электромагнитных, сильных, слабых и гравитационных), которые ответственны за
для поведения частиц и, таким образом, сохранить атом
вместе. |
| |
электромагнетизм — Разве сила Лоренца, действующая на электрон, не должна увеличивать его тангенциальную скорость?
спросил
Изменено 1 год, 9 месяцев назад
Просмотрено 123 раза
$\begingroup$
Я знаю, у некоторых из вас может возникнуть соблазн просто ответить «Нет, сила Лоренца, действующая на частицу, в каждой точке перпендикулярна вектору скорости» но пожалуйста помогите мне с моими сомнениями.
Допустим, у нас есть электрон, который по какой-то неустановленной причине уже движется по окружности и, таким образом, имеет магнитный момент m .
Тогда он также имеет начальную тангенциальную скорость, величина которой равна v 92/Р .
Если теперь мы допустим, что магнитное поле B перпендикулярно поверхности области в пределах окружности, очерченной траекторией электрона, мы должны заметить силу Лоренца, непосредственно действующую на электрон и направленную в том же направлении, что и исходная основная центростремительная сила, которая использовалась для поддержания равномерного кругового движения, когда магнитное поле не было приложено.
В результате электрон будет испытывать полную центростремительную силу, определяемую суммой силы Лоренца и начальной силы. 92/Р .
Величина тангенциальной скорости должна была тогда измениться, если радиус R остался прежним (представьте себе, что электрон циркулирует в одиночной катушке).
Такого явления в реальной жизни не бывает (верно?), так как же физика оправдывает такой парадокс? Увеличение скорости должно также увеличить величину силы Лоренца, что опять-таки увеличило бы скорость электрона и так далее в бесконечном цикле.
Бесплатный бесконечный ток в основном. Какая правильная математика стоит за всем?
Заранее спасибо за терпение.
- электромагнетизм
- электроны
- магнитный момент
$\endgroup$
2
$\begingroup$
Если радиус останется таким же, как вам нужно (и это нормально), центростремительная сила должна остаться прежней. Начальная сила, которая была агентом этой центростремительной силы, изменится, если какая-то сила будет добавлена или вычтена в этом направлении.
Если (для простоты) $F_C$ питала струна, то вы добавляете магнитную силу, действующую в радиальном направлении, $F_C$ останется прежней, а $F_{string}$ уменьшится ровно на $F_B$. Первоначально $F_C = F_{string1}$ , затем $F_C = F_{string2} + F_B $.
$\endgroup$
1
$\begingroup$
Если электрон уже вращается, действие силы Лоренца от однородного и перпендикулярного $B$ должно уменьшить радиус.
2}{r}$ увеличивается с меньшим радиусом.
Если есть какое-то ограничение (например, принудительное движение только вдоль катушки), это ограничение преобразуется в направленную наружу (центробежную) силу, которая уравновешивает силу Лоренца.
Мы можем представить себе шарикоподшипник без сепаратора в горизонтальном положении с одной (заряженной) сферой внутри. Это идеальная ситуация без какого-либо трения, и мяч не катится, а свободно скользит. Между шариком и кольцами подшипника имеется небольшой зазор в несколько центов миллиметра.
После первоначального удара мяч продолжает совершать круговое движение, касаясь внешней обоймы подшипника, что обеспечивает центростремительную силу.
После включения перпендикулярного и однородного магнитного поля к силе Лоренца добавляется дополнительная центростремительная сила. Но внутренняя обойма не позволяет уменьшить радиус. Таким образом, мяч продолжает двигаться с той же скоростью, но теперь касается внутреннего кольца.
