Номер 46.14, страница 169 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Лукашик, Иванова

§ 46. Сведения о строении атома. Глава 7. Электрические явления - номер 46.14, страница 169.

46.14 [1215] Может ли атом водорода или другого вещества лишиться заряда, равного $0.5e$?

Нет, атом водорода или любого другого вещества не может лишиться заряда, равного 0,5 заряда электрона. Это утверждение основывается на фундаментальном принципе физики — принципе квантования электрического заряда.

Согласно этому принципу, электрический заряд существует не в виде непрерывной величины, а в виде дискретных порций. Самая маленькая из этих порций, которая может существовать в свободном состоянии, называется элементарным зарядом. Его величина, обозначаемая как $e$, равна по модулю заряду электрона и составляет приблизительно $1,602 \times 10^{-19}$ Кл.

Любой заряд $q$ макроскопического тела или частицы, способной к самостоятельному существованию, всегда кратен этому элементарному заряду: $q = n \cdot e$, где $n$ — целое число ($n = 0, \pm 1, \pm 2, \dots$).

Изменение заряда атома (процесс, называемый ионизацией) происходит в результате потери или приобретения им одного или нескольких электронов. Поскольку электрон является фундаментальной частицей и в рамках химических и атомных процессов неделим, атом может потерять или приобрести только целое число электронов. Следовательно, его заряд может измениться только на величину, кратную заряду одного электрона $e$. Потерять заряд, равный $0,5e$, означало бы, что от атома отделилась половина электрона, что невозможно.

Хотя в современной физике известно о существовании частиц с дробным зарядом — кварков (например, u-кварк с зарядом $+2/3e$ и d-кварк с зарядом $-1/3e$), они не наблюдаются в свободном состоянии. Кварки всегда объединены в составные частицы (адроны, такие как протоны и нейтроны) таким образом, что суммарный заряд этих частиц всегда кратен $e$. Процессы ионизации атомов не затрагивают структуру протонов и нейтронов, а связаны исключительно с обменом целыми электронами.

Ответ: Нет, не может, так как электрический заряд квантуется (существует в виде дискретных порций), и наименьшей порцией заряда, которой может обменяться атом, является заряд одного целого электрона.