Основные формулы по физике атома

· Момент количества движения (импульса) электрона в атоме на стационарной орбите:

,

где m – масса электрона; u – его линейная скорость; r – радиус орбиты; n – главное квантовое число; h – постоянная Планка.

 

 

· Радиус стационарной орбиты атома водорода:

где е – заряд электрона; e₀ – электрическая постоянная.

· Кинетическая, потенциальная и полная энергии электрона на орбите соответственно равны:

· Частота излучения атома водорода:

где R=3,28985×10¹⁵ с^-1 – постоянная Ридберга; m – номер орбиты, на которую переходит электрон; n – номер орбиты, с которой переходит электрон.

· Частота излучения водородоподобного атома (иона):

где Z – атомный номер элемента.

· Коротковолновая граница сплошного рентгеновского спектра определяется соотношением:

где n₀ – частота, соответствующая коротковолновой границе; U – разность потенциалов, приложенная к рентгеновской трубке.

· Частота характеристического рентгеновского излучения:

где Z – порядковый номер элемента, из которого сделан антикатод; b – постоянная экранирования.

· Закон Мозли:

·

где   b – постоянная экранирования.

· Закон радиоактивного распада:

 

где N₀ – число атомов в начальный момент времени; N – число атомов, оставшихся по истечении времени t; l - постоянная распада.

· Период полураспада Т связан с постоянной распада соотношением:

· Среднее время жизни атома радиоактивного вещества:

· Активность элемента:

где N – число атомов элемента.

· Дефект массы атомного ядра:

,

где m_р – масса протона; m_n – масса нейтрона; m_я – масса ядра; А – массовое число; Z – порядковый номер элемента.

· Энергия связи ядра:

   ,

где с – скорость света.

· Энергия связи, выраженная в мегаэлектронвольтах:

· Удельная энергия связи:

.

· Количество ядерной энергии DE, связанное с каждым прореагировавшим ядром, равно разности между энергией связи E₂ продукта реакции и энергией связи исходного ядерного материала E₁:

DE=E₂ -E₁

или

DE=931(m₂-m₁),

где m₁ и m₂ – массы атомов исходного материала и конечного продукта реакции. При DE>0 ядерная энергия выделяется, при DE<0 ядерная энергия поглощается.