CSOLUCIÓN DE EJERCICIOS

FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY

SOLUCIÓN PROBLEMA 48 CAPÍTULO 24 FÍSICA SERWAY

48. Problema de repaso. Uno de los primeros modelos (incorrecto) del átomo de hidrógeno, sugerido por J. J. Thomson, suponía que una nube positiva con carga +e estaba distribuida de manera uniforme en todo el volumen de una esfera de radio R,con el electrón (una partícula con carga negativa -e de igual magnitud) en el centro. a) Con la aplicación de la ley de Gauss, demuestre que el electrón estaría en equilibrio en el centro y, en caso de ser desplazado del centro una distancia r < R, experimentaría una fuerza de restauración de la forma F =- Kr, siendo K una constante. b) Demuestre que K= kEe2/R3. c) Encuentre una expresión para la frecuencia f de oscilaciones armónicas simples que podría sufrir un electrón de masa me si fuera desplazado y después liberado en una pequeña distancia (<R) desde el centro. d) Calcule un valor numérico para R, como resultado de una frecuencia de 2.47 X 1015 Hz, que es la frecuencia de la luz que irradia la línea más intensa del espectro del hidrógeno.

Solución:

 

 

 

 

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