Условие задачи
Электрон в водородоподобном ионе движется по круговой орбите, радиус которой определяется соотношением
, где r1 = 0,53 ·1010 м – радиус первой боровской орбиты электрона, Z – порядковый номер атома в периодической системе элементов Д.И.Менделеева, n – номер орбиты электрона в атоме (главное квантовое число). Считая заряд и массу электрона известными (me = 9,11 · 10-31кг, е = 1,6 · 10- 19Кл), определить:
1) силу I эквивалентного кругового тока при движении электрона вокруг ядра атома;
2) магнитный момент Pm эквивалентного кругового тока; орбитальный механический момент Le электрона; гиромагнитное отношение g орбитальных моментов (отношение числового значения орбитального магнитного момента Pm электрона к числовому значению его орбитального механического момента Le);
3) магнитную индукцию В1 поля, создаваемого электроном в центре круговой орбиты;
4). изменение Δω угловой скорости электрона при помещении атома в однородное магнитное поле с индукцией В2, перпендикулярной плоскости орбиты, учитывая, что Δω<<ω0, где – угловая скорость обращения электрона по круговой орбите вокруг ядра в отсутствии поля В2;
5). изменение магнитного момента электрона ΔPm , обусловленное изменением его угловой скорости Δω; направление вектора Δm в обоих случаях.
Ответ
Дано:
r1 = 0,53 1010 м
me = 9,11 10-31кг
е = 1,6 10-19 Кл
n= 3
В2= 0,4 Тл
Найти:
1) I
2) Pm, Le, g
3) B1
4) ,
5) Рm
1) По определению сила тока равна