Công thức tính mật độ điện tích hạt nhân

Từ xa xưa, con người đã biết hiện tượng một số vật sau khi cọ xát thì chúng có thể hút hoặc đẩy nhau và chúng hút được các vật nhẹ. Người ta gọi chúng là các vật nhiễm điện và phân biệt thành hai loại nhiễm điện dương và âm. Mãi tới đầu thế kỉ XVII, người ta mới nghiên cứu lĩnh vực này như một ngành khoa học.

Các vật nhiễm điện có chứa điện tích. Điện tích được kí hiệu là q hoặc Q. Trong tự nhiên, tồn tại hai loại điện tích: điện tích dương, kí hiệu là [+] và điện tích âm, kí hiệu là [-]. Đơn vị đo điện tích là coulomb, kí hiệu là C. Giá trị tuyệt đối của điện tích được gọi là điện lượng.

Năm 1886, Stoney đưa ra khái niệm điện tích nguyên tố. Điện tích có giá trị nhỏ nhất trong tự nhiên được gọi là điện tích nguyên tố, nghĩa là điện tích chứa trong một vật bất kỳ luôn bằng số nguyên lần điện tích nguyên tố. Giá trị của điện tích nguyên tố là \[ e=1,{{6.10}^{-19}}C \].

+ Điện tích của hạt electron là điện tích nguyên tố âm: \[ -e=-1,{{6.10}^{-19}}C \]

+ Điện tích của hạt proton là điện tích nguyên tố dương: \[ +e=+1,{{6.10}^{-19}}C \]

Điện tích chứa một vật bất kỳ luôn bằng số nguyên lần điện tích nguyên tố: \[ Q=ne\begin{matrix}{} & [1.1]  \\\end{matrix} \], với n là số nguyên.

Giữa thế kỷ XX, các hạt quark có điện tích \[ \pm \frac{e}{3} \]hoặc \[ \pm \frac{2e}{3} \] được phát hiện. Nhưng vì các quark không tồn tại một cách riêng biệt, nên chúng ta không chọn chúng làm điện tích nguyên tố.

Theo thuyết điện tử, vật chất được cấu tạo từ những nguyên tử. Mỗi nguyên tử gồm hạt nhân mang điện dương và các electron quay xung quanh. Bình thường, tổng điện tích của electron có độ lớn bằng điện tích của hạt nhân nên nguyên tử trung hòa về điện. Nếu nguyên tử mất electron, nó sẽ tích điện dương và trở thành ion dương; nếu nhận thêm electron, nguyên tử sẽ tích điện âm và trở thành ion âm. Như vậy, một vật tích điện âm hay điện dương khi nó thừa hay thiếu electron. Số electron thừa hay thiếu được xác định từ  \[ \left[ 1.1 \right] \].

Điện tích dương và điện tích âm có thể trung hòa lẫn nhau nhưng tổng đại số các điện tích trong một hệ cô lập là không đổi – đó là nội dụng của định luật bảo toàn điện tích.

Một vật mang điện mà kích thước của vật không đáng kể so với những khoảng cách mà ta khảo sát thì vật đó được coi là một điện tích điểm. Nghiên cứu các tính chất điện do điện tích điểm gây ra là cơ sở để nghiện cứu các tính chất điện do một vật mang điện gây ra.

2. Sự phân bố điện tích

Đối với vật tích điện có kích thước lớn, điện tích của vật có thể phân bố khắp trong thể tích của vật, cũng có thể chỉ phân bố trên bề mặt của vật hoặc phân bố dọc theo chiều dài của vật đó. Từ đó người ta xây dựng các khác nhau về mật độ điện tích.

+ Mật độ điện khối là mật độ điện tích phân bố trong thể tích của vật, kí hiệu là \[ \rho \], được định nghĩa là: \[ \rho =\frac{dq}{dV}\begin{matrix}{} & [1.2]  \\\end{matrix} \], trong đó dq là điện tích chứa trong yếu tố thể tích dV của vật mang điện.

Trong trường hợp tổng quát, giá trị của \[ \rho \] phụ thuộc vào vị trí của từng điểm trong thể tích V của vật, ta viết \[ \rho =\rho [x,y,z] \]. Khi đó, điện tích của vật mang điện được tính bởi: \[ Q=\int\limits_{[V]}{\rho dV}\begin{matrix}{} & [1.3]  \\\end{matrix} \]

Trường hợp đặc biệt, nếu giá trị của \[ \rho \] là không thay đổi tại mọi điểm trong thể tích V của vật [ \[ \rho =const \]] thì ta nói điện tích phân bố đều trong thể tích của vật. Khi đó điện tích của vật sẽ là: \[ Q=\rho V\begin{matrix}{} & [1.4]  \\\end{matrix} \]

+ Mật độ điện mặt là mật độ điện tích phân bố trên bề mặt của vật, kí hiệu là \[ \sigma \], được định nghĩa là \[ \sigma =\frac{dq}{dS}\begin{matrix}{} & [1.5]  \\\end{matrix} \] trong đó dq là điện tích chứa trong yếu tố diện tích bề mặt dS của vật mang điện.

Trường hợp tổng quát, giá trị của \[ \sigma \] phụ thuộc vào vị trí của từng điểm trên điện tích bề mặt S của vật, ta viết \[ \sigma =\sigma [x,y,z] \]. Khi đó, điện tích của vật mang điện được tính bởi: \[ Q=\int\limits_{[S]}{\sigma dS}\begin{matrix}{} & [1.6]  \\\end{matrix} \]

Trường hợp đặc biệt, nếu giá trị của \[ \sigma \] là không thay đổi tại mọi điểm trên bề mặt S của vật [ \[ \sigma =const \]] thì ta nói điện tích phân bố đều trên bề mặt của vật. Khi đó điện tích của vật sẽ là  \[ Q=\sigma S\begin{matrix}{} & [1.7]  \\\end{matrix} \]

+ Mật độ điện dài là mật độ điện tích phân bố dọc theo chiều dài của vật, kí hiệu là \[ \lambda \], được định nghĩa là \[ \lambda =\frac{dq}{dl}\begin{matrix}{} & [1.8]  \\\end{matrix} \], trong đó dq là điện tích chứa trong yếu tố chiều dài \[ dl \] của vật mang điện.

Trường hợp tổng quát, giá trị của \[ \lambda \] phụ thuộc vào vị trí của từng điểm dọc theo chiều dài L của vật, ta viết \[ \lambda =\lambda [x,y,z] \]. Khi đó, điện tích của vật mang điện được tính bởi: \[ Q=\int\limits_{[L]}{\lambda dl}\begin{matrix}{} & [1.9]  \\\end{matrix} \]

Trường hợp đặc biệt, nếu giá trị của \[ \lambda \] là không thay đổi tại mọi điểm trên chiều dài L của vật [ \[ \lambda =const \]] thì ta nói điện tích phân bố đều dọc theo chiều dài của vật. Khi đó, điện tích của vật sẽ là \[ Q=\lambda L\begin{matrix}{} & [1.10]  \\\end{matrix} \]

Trong hệ SI, đơn vị đo mật độ điện khối \[ \rho \] là coulomb trên mét khối \[ \left[ C/{{m}^{3}} \right] \], đơn vị đo mật độ điện mặt \[ \sigma \] là coulomb trên mét vuông \[ \left[ C/{{m}^{2}} \right] \] và đơn vị đo mật độ điện dài \[ \lambda \] là coulomb trên mét \[ \left[ C/m \right] \].

Hạt nhân nguyên tử cấu tạo bởi:

Kí hiệu của một nguyên tử là \[{}_Z^AX\]phát biểu nào sau đây sai: 

Cho hạt nhân nguyên tử \[{}_Z^AX\]. Số nơtron trong hạt nhân nguyên tử bằng

Hạt nhân \[{}_{27}^{60}Co\] có cấu tạo gồm:

Đồng vị là những nguyên tử mà hạt nhân chứa:

Các nguyên tử nào sau đây là đồng vị:

Chọn phát biểu sai về các nguyên tử đồng vị:

Đường kính của hạt nhân nguyên tử sắt có đồng vị \[_{26}^{56}F{\rm{e}}\]

Định nghĩa nào sau đây là về đơn vị khối lượng nguyên tử u là đúng?

Chọn hệ thức đúng liên hệ giữa các đơn vị năng lượng?

Nuclon bao gồm những hạt là:

Tìm so sánh sai giữa các đơn vị khối lượng?

Đề thi THPT QG - 2020

Số prôtôn có trong hạt nhân \[_{86}^{222}Rn\] là

Bài 1055

Bình chọn tăng 0

Bình chọn giảm

Quan tâm

0

Đưa vào sổ tay

Công thức gần đúng cho bán kính hạt nhân là $R=R_0A^{1/3}$. Với $R_0=1,2 fecmi $ [1fecmi=$10^{-15}$m]; A là số khối.
a] Chứng minh rằng khối lượng riêng của hạt nhân là hằng số.
b] Tính mật độ điện tích của hạt nhân vàng $_{79}^{197}\textrm{Au} $.

Hạt nhân nguyên tử

Sửa 02-08-12 03:42 PM

Chu Đức Anh
800 1 2 11

Đăng bài 01-08-12 03:32 PM

zun.kenny
206 2

hủy

Trợ giúp

Nhập tối thiểu 8 ký tự, tối đa 255 ký tự.

1 Đáp án

Thời gian Bình chọn

Bình chọn tăng 0

Bình chọn giảm

a] Thể tích hạt nhân $V=\frac{4}{3}\pi R^3=\frac{4}{3}\pi R^3_0A. $
Khối lượng hạt nhân $m\approx Au$.
Khối lượng riêng $\rho =\frac{m}{V}=\frac{3u}{4\pi R^3_0}=const =0,23.10^{18} kg/m^3 $.
b] $_{79}^{197}\textrm{Au} $có điện tích $q=79e=1,264.10^{-17} C$.
Thể tích $V=\frac{4}{3}\pi.197 [1,2]^3.10^{-46}=1,425.10^{-42}m^3 $.
Mật độ điện tích $d=\frac{126,5.10^{-19}}{142,5.10^{-44}} \approx 9.10^{24} C/m^3$.

Đăng bài 01-08-12 03:44 PM

zun.kenny
206 2

20K 74K

0% được chấp nhận

hủy

Trợ giúp

Nhập tối thiểu 8 ký tự, tối đa 255 ký tự.

Liên quan

0

phiếu

1đáp án

6K lượt xem

Dùng hạt $\alpha $ có động năng 7,7 MeV bắn phá hạt nhân nguyên tử ni tơ N14 đứng yên thì có hạt prôtôn bay ra.
Hỏi hạt prôtôn bay ra theo chiều hợp với chiều bay của hạt $\alpha $ một góc bằng bao nhiêu biết rằng nó có động năng bằng 5,7 MeV.
Cho biết: $m [N14]=14,00752u; m[\alpha ]=4,00388 u;$
$m[p]=1,00814 u; m [017]=17,00453u...$

Phản ứng hạt nhân Hạt nhân nguyên tử

Đăng bài 19-07-12 09:30 AM

zun.kenny
206 2

0

phiếu

1đáp án

1K lượt xem

Cho các phản ứng hạt nhân:
$_{2}^1\textrm{H} + _{11}^{23}\textrm{Na} \rightarrow X + _{10}^{20}\textrm{Ne}$ [1]
Và $_{17}^{37}\textrm{Cl} + X \rightarrow _{0}^{1}\textrm{n} + _{18}^{37}\textrm{Ar}$ [2]
a/ Viết đầy đủ các phản ứng đó. Cho biết nguyên tử số, số khối và tên gọi của hạt nhân X trong phản ứng.
b/ Tìm năng lượng tỏa ra hay hấp thụ trong các phản ứng đó.
Cho biết: $m_{p} = 1,007276u$; $m_{n} = 1,008670 u$;
$m_{\alpha} = 4,001506u$; $m[Na] = 22,983734u$;
$m[Ne] = 19,986950u$; $m[Cl] = 36,956563u$;
$m[Ar] = 36,956889u$;

Hạt nhân nguyên tử Phản ứng hạt nhân

Đăng bài 29-06-12 05:18 PM

Chu Đức Anh
800 1 2 11

0

phiếu

1đáp án

1K lượt xem

Chất phóng xạ radi $_{88}^{226}\textrm{Ra}$ có khối lượng hạt nhân là:
$M = 225,977u$ và có chu kỳ bán rã là T = 600 năm.

1/ Hãy cho biết thành phần cấu tạo của hạt nhân radi. Tính năng lương liên kết của hạt nhân radi.
2/ Trong 0,256g radi có bao nhiêu nguyên tử bị phân rã sau 300 năm.
3/ Hỏi sau bao lâu thì có 224mg radi đã bị phân rã phóng xạ.
4/ Vào đầu năm 1948 một phòng thí nghiệm nhận được mẫu chất phóng xạ radi với độ phóng xạ $H_{0}

= 1,8.10^5 Bq$.
a/ Tính khối lượng radi chứa trong mẫu đó.
b/ Tìm độ phóng xạ của mẫu vào đầu nằm 1998.
c/ Vào thời gian nào độ phóng xạ của mẫu bằng $H = 1,65.10^5 Bq$?
Cho biết: $m_{p} = 1,007276u$ và $m_{n} = 1,008665u$.

Hạt nhân nguyên tử Phóng xạ

Đăng bài 29-06-12 05:00 PM

Chu Đức Anh
800 1 2 11

1K

lượt xem

Hạt nhân nguyên tử - Phóng xạ

* Hiện tượng phóng xạ+ Phóng xạ là hiện tượng một hạt nhân không bền vững tự phát phân rã, phát ra các tia phóng xạ và biến đổi thành hạt nhân...

Hạt nhân nguyên tử Phản ứng hạt nhân Phóng xạ

Đăng bài 07-06-12 06:30 PM

Chu Đức Anh
800 1 2 11

1K

lượt xem

Hạt nhân nguyên tử - Phản ứng hạt nhân

* Phản ứng hạt nhân + Phản ứng hạt nhân là mọi quá trình dẫn đến sự biến đổi hạt nhân.+ Phản ứng hạt nhân thường được chia thành hai loại:- Phản...

Phản ứng hạt nhân Hạt nhân nguyên tử

Đăng bài 07-06-12 06:29 PM

Chu Đức Anh
800 1 2 11

Thẻ

Hạt nhân nguyên tử ×84

Lượt xem

20464

  • Lớp 12 - Cơ Học
    • Chương I: Động lực học vật rắn
      • Chương II: Dao động cơ
        • Chương III: Sóng cơ
        • Lớp 12 - Điện Từ Học
          • Chương IV: Dao động và sóng điện từ
            • Chương V: Dòng điện xoay chiều
            • Lớp 12 - Quang Học [Sóng và Lượng tử Ánh sáng]
              • Chương VI: Sóng ánh sáng
                • Chương VII: Lượng tử ánh sáng
                • Lớp 12 - Vật Lý Hiện Đại
                  • Chương VIII: Sơ lược về thuyết tương đối hẹp
                    • Chương IX: Hạt nhân nguyên tử
                      • Chương X: Từ vi mô đến vĩ mô
                      • Lớp 11 - Điện Học - Điện Từ Học
                        • Chương I: Điện tích. Điện trường
                          • Chương II: Dòng điện không đổi
                            • Chương III: Dòng điện trong các môi trường
                              • Chương IV: Từ trường
                                • Chương V: Cảm ứng điện từ
                                • Lớp 11- Quang Hình Học
                                  • Chương VI: Khúc xạ ánh sáng
                                    • Chương VII: Mắt. Các dụng cụ quang học
                                    • Lớp 10 - Cơ Học chất điểm
                                      • Chương I: Động học chất điểm
                                        • Chương II: Động lực học chất điểm
                                          • Chương III: Tĩnh học vật rắn
                                            • Chương IV: Các định luật bảo toàn
                                              • Chương V: Cơ học chất lưu
                                              • Lớp 10 - Nhiệt Học
                                                • Chương V: Chất khí
                                                  • Chương VII: Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể
                                                    • Chương VIII: Cơ sở của nhiệt động lực học
                                                    • ĐỀ VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI ĐỀ THI ĐẠI HỌC MÔN LÝ KHỐI A CỦA CÁC NĂM
                                                      • Đề thi và đáp án năm 2013
                                                        • Đề thi và đáp án năm 2014

                                                        Lý thuyết liên quan

                                                        Hạt nhân nguyên tử - Cấu tạo và Tính chất hạt nhân nguyên tử

                                                        Hạt nhân nguyên tử - Phản ứng hạt nhân

                                                        Hạt nhân nguyên tử - Phóng xạ

                                                        Video liên quan

                                                        Chủ Đề