حل التمرين :
أذا علمت ان نصف قطر نواة ذرةالهيدروجين هو r=10-3Pm ونصف قطر ذرتها R=53Pm
1 كم يصبح قطر هذه الذرة اذا مثلنا نواتها بكرية قطرها 3.8 سنبيمتر
نحسب النسبة التالية R/r فنجدها تستاوي القيمة 5,3.104
إذا كان نصف نصف قطر النواة هو r=3,8 cm( بحجم الكرية ) فسوف يصبح نصف قطر الذرة
r ×R=5,3.104 أي R=5,3.104×3,8 ومنه 2,014Km=R=20,14.104cm
2 برر مقولة ان الذرة عمليا فارغة
بهذه المقارنة يتبين أن البعد بين نواة ذرة الهيدروجين و إلكترونها الوحيد يماثل البعد بين الكرية و جسم موجود على بعد 2,014Km منها و بالتالي نستنتج أنه يوجد فراغ رهيب بين النواة و الإلكترون مقارنة مع أبعدهما ( مثل الفراغ بين الكرية و الجسم الموجود على بعد 2,014Km منها)
3 أحسب كتلة الحجمية للنواة ذرة الهيدروجين بفرض ان نصف قطرها 10 اس ـ3 باستعمال كتلة البروتون اكثر
بفرض أن نواة الهيدروجين كرية نصف قطرها r=10-3Pm
فيكون حجمها
V=(4/3)×π×r3= (4/3)×3,14×(10-15)3=4,19×10-45m3
و منه تصبح الكتلة الحجمية
3,99×10 14 g/cm3= =m/V=1,67×10 -27 /(4,19×10 -45 )=3,99×1017 Kg/m 3ρ
4 قارن هذه القيمة بقيمة الكتلة الحجمية لليورانيوم والتي تبلغ 1.9 في 10 اس ـ3 كيلو غرام
عند مقارنة الكتلة الحجمية لنواة ذرة الهدروجين بالكتلة الحجمية لليورانيوم نجد أن نواة الهيدروجين أكثر كثافة من ذرة اليورانيوم