Чтобы определить силу взаимодействия электрона и ядра в атоме водорода, воспользуемся законом Кулона:
$$F = k * \frac{|q_1 * q_2|}{r^2}$$,
где:
* F - сила взаимодействия,
* k - постоянная Кулона, равная 8.9875 × 10^9 Н·м²/Кл² (приближенно 9 × 10^9 Н·м²/Кл²),
* q₁ и q₂ - величины зарядов электрона и ядра (протона),
* r - расстояние между зарядами.
В атоме водорода заряд ядра (протона) равен по величине заряду электрона, но противоположен по знаку. Заряд электрона: $$e = -1.602 × 10^{-19}$$ Кл. Заряд протона: $$+1.602 × 10^{-19}$$ Кл.
Расстояние дано в сантиметрах, переведем в метры: $$r = 0.5 × 10^{-8}$$ см = $$0.5 × 10^{-10}$$ м = $$5 × 10^{-11}$$ м.
Подставим значения в формулу:
$$F = (9 × 10^9 Н·м²/Кл²) * \frac{|(-1.602 × 10^{-19} Кл) * (1.602 × 10^{-19} Кл)|}{(5 × 10^{-11} м)^2}$$
$$F = (9 × 10^9) * \frac{(1.602 × 10^{-19})^2}{(25 × 10^{-22})} Н$$
$$F = (9 × 10^9) * \frac{2.566404 × 10^{-38}}{25 × 10^{-22}} Н$$
$$F = (9 × 10^9) * (0.102656 × 10^{-16}) Н$$
$$F ≈ 9.239 × 10^{-8} Н$$
Таким образом, сила взаимодействия между электроном и ядром в атоме водорода равна приблизительно 9.239 × 10⁻⁸ Н.