Aufgabe:
Ein Elektron umkreise ein Proton in einem Abstand von 5,3 E-11 m.
a) Erläutern Sie, warum und unter welchen Bedingungen sich diese
Kreisbahn ergeben kann.
b) Berechnen Sie die Anziehungskraft zwischen Elektron und Proton.
c) Berechnen Sie die Geschwindigkeit, mit der das Elektron das Proton
umkreist. Geben Sie diese auch in Prozent der Lichtgeschwindigkeit
an.
d) Bei genauerer Betrachtung kreisen Elektron und Proton um einen
gemeinsamen Schwerpunkt. Berechnen Sie den Abstand des Schwerpunktes
vom Proton und vergleichen Sie ihn mit der Größe eines Protons.
e) Betrachtet man das Atom von der Seite, so sieht man einen
schwingenden Dipol. Berechnen Sie seine Frequenz. Welchem Bereich des
elektromagnetischen Spektrums entspricht dies?
f) Diskutieren Sie:
- Welchen Einfluss haben Gravitation und Relativität auf die vorherigen
Überlegungen?
- Wie verändern sich Geschwindigkeit und Frequenz, wenn man den Radius
verändert?
- Welche Veränderungen muss man bei einem Heliumatom in die
Berechnungen einbauen? |
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