Podstawy Fizyki: Budowa Materii

Podstawy Fizyki: Budowa Materii
Zestaw 5
Zadanie 1. Zasada nieoznaczoności Heisenberga.
Stosując zasadę nieoznaczoności proszę oszacować energię elektronu uwięzionego w jądrze
o średnicy 10 fm.
Zadanie 2. Model atomu Thomsona.
Według modelu atomu Thomsona rozkład elektronów w atomie przypomina rozkład
rodzynków w cieście (“ciasto” atomowe jest dodatnio naładowane, aby atom jako całość
pozostał obojętny).
a) Pokaż, że atom Thomsona w stanie wzbudzonym jest oscylatorem harmonicznym.
b) Oblicz częstość fali emitowanej przez ten oscylator przyjmując, że promień atomu jest
równy 0,05 nm.
Zadanie 3. Doświadczenie Rutherforda – rozpraszanie cząstek o energii 3,6 MeV
na folii złotej.
Proszę oszacować promień jądra atomowego złota oraz gęstość materii jądrowej.
Zadanie 4. Model atomu wodoru i jonów wodoropodobnych Rutherforda-Bohra.
Proszę obliczyć:
a) promień atomu wodoru w stanie podstawowym oraz wodoropodobnego jonu węgla,
b) energię atomu Bohra oraz wodoropodobnego jonu węgla w stanie podstawowym
i stanach wzbudzonych,
c) długość linii serii Balmera.
Zadanie 5. Doświadczalne wzory Balmera i Rydberga.
W oparciu o model atomu Rutherforda-Bohra proszę obliczyć:
a) stałą Balmera,
b) stałą Rydberga.