Fizică Fizică nucleară
Exercitii rezolvate modele atomice clasa 11
Modelele atomice sunt reprezentări teoretice ale structurii atomului, dezvoltate istoric pentru a explica proprietățile materiei. În clasa a XI-a, elevii studiază modelele lui Thomson, Rutherford și Bohr, rezolvând exerciții care ilustrează aplicarea acestora. Aceste exerciții ajută la înțelegerea evoluției conceptelor atomice și a limitălor fiecărui model.
Exerciții rezolvate pentru modelul lui Thomson
- 1 Calculul raportului sarcină-masă al electronului Într-un experiment bazat pe modelul lui Thomson, un electron cu sarcina e = 1,6×10⁻¹⁹ C și masa m = 9,1×10⁻³¹ kg este accelerat într-un câmp electric. Raportul sarcină-masă este e/m = 1,6×10⁻¹⁹ / 9,1×10⁻³¹ ≈ 1,76×10¹¹ C/kg.
- 2 Estimarea dimensiunii atomului Modelul lui Thomson presupune atomul ca o sferă uniformă de sarcină pozitivă cu electroni încorporați. Pentru un atom de hidrogen, raza estimată este de ordinul 10⁻¹⁰ m, calculată din densitatea sarcinii.
- 3 Limitări ale modelului Exercițiile arată că modelul nu explică rezultatele experimentului Rutherford, cum ar fi împrăștierea particulelor alfa, demonstrând necesitatea unui nucleu central.
Exerciții pentru modelul lui Bohr
- Calculul razei orbitei electronului Pentru atomul de hidrogen, raza orbitei n = 1 este r₁ = 5,29×10⁻¹¹ m, dată de formula rₙ = n² × 0,529 Å.
- Determinarea energiei nivelelor Energia nivelului n este Eₙ = -13,6 eV / n². Pentru n = 2, E₂ = -3,4 eV.
- Calculul lungimii de undă a fotonului emis La tranziția de la n = 3 la n = 2, ΔE = 1,89 eV, corespunzând unei lungimi de undă λ ≈ 656 nm (seria Balmer).
Rezolvă exerciții pas cu pas, comparând modelele pentru a vedea cum fiecare a adus îmbunătățiri în înțelegerea atomului.