Question

物理难题：请高手回答

规定一个K（钾）原子与Cl（氯）原子相距很远时，他们的相互作用势能为0；从一个K原子中移走最外层电子形成K+离子所需的能量（称为电离能）为EK，一个Cl原子吸收一个电子形成Cl-离子释放的能量（称为电子亲和能）为ECl；K＋离子（视为质点）与Cl-离子（视为质点）之间的吸引力为库仑力，电子电荷量的大小为e，静电力常量为k．利用以上知识，可知当KCI分子中K+离子与Cl-离子之间的库仑相互作用势能为0时，K+离子与Cl-离子之间的距离rs，可表示为 ．若已知EK = 4.34ev， ECl=3.62eV , k =9.0 ×109N•m2•C-2 , e =1.60×10-19C，则rs= m．

Answer 1

因为K+离子与Cl-离子之间的库仑力为k*e^2/r^2，所以可以计算得出，K+离子在Cl-离子的库仑场中的势能为k*e^2/r。由于“从一个K原子中移走最外层电子形成K+离子所需的能量（称为电离能）为EK，一个Cl原子吸收一个电子形成Cl-离子释放的能量（称为电子亲和能）为ECl”，又由于“规定一个K（钾）原子与Cl（氯）原子相距很远时，他们的相互作用势能为0”，且“当KCI分子中K+离子与Cl-离子之间的库仑相互作用势能为0时，K+离子与Cl-离子之间的距离rs”，故可知，K原子吸收Cl原子吸收电子所释放的能量和其在Cl离子库仑场中的势能而释放出一个电子，以保证两离子间的相互作用势能为0。
这就是说，Ek=ECl+k*e^2/rs，可以计算得出rs=2*10^(-9)m=2nm。