Pertanyaan

Sebuah partikel bermuatan positif dengan kecepatan v=2times 10^6m/s mendekati sebuah elektron yang berada dalam atom model Thomson . Diasumsikan bahwa atom memiliki muatan inti sebesar Z=1 (seperti hidrogen) dan jari-jari bola bermuatan positif tersebut adalah a=10^-10 m. Massa elektron adalah m_(e)=9.11times 10^-31k ig dan muatan elementer e=1.6times 10^-19C Hitunglah sudut hamburan rata-rata Theta _(rata) yang dialami oleh elektron akibat interaksi dengan partikel bermuatan positif tersebut.

Solusi

Terverifikasi Ahli
4.4 (189 Suara)
Supriya ahli ยท Tutor selama 3 tahun

Jawaban

Dengan menggunakan hukum Coulomb, kita dapat menghitung gaya elektrostatik antara partikel bermuatan positif dan elektron: Selanjutnya, kita dapat menghitung percepatan partikel elektron menggunakan hukum kedua Newton: Terakhir, kita dapat menghitung sudut hamburan rata-rata menggunakan persamaan gerak parabola: Jadi, sudut hamburan rata-rata yang dialami oleh elektron akibat interaksi dengan partikel bermuatan positif tersebut adalah .

Penjelasan

Dalam kasus ini, kita dapat menggunakan hukum Coulomb untuk menghitung gaya elektrostatik antara partikel bermuatan positif dan elektron. Gaya ini akan menyebabkan perubahan arah partikel elektron saat berinteraksi dengan partikel bermuatan positif. Untuk menghitung sudut hamburan rata-rata, kita perlu menggunakan konsep momentum sudut.Langkah-langkah:1. Hitung gaya elektrostatik antara partikel bermuatan positif dan elektron menggunakan hukum Coulomb: 2. Gunakan hukum kedua Newton untuk menghitung percepatan partikel elektron: 3. Gunakan persamaan gerak parabola untuk menghitung sudut hamburan rata-rata: