Какова наименьшая частота электромагнитного излучения, которое может ионизировать невозбужденный атом водорода

Содержание вопроса: Ионизация атома водорода и наименьшая частота электромагнитного излучения

Инструкция: Задача заключается в определении наименьшей частоты электромагнитного излучения, которая может ионизировать невозбужденный атом водорода с потенциалом 13,6 В. Для решения этой задачи мы можем использовать формулу, связывающую энергию фотона с его частотой и постоянной Планка:

E = h * ν

где E - энергия фотона, h - постоянная Планка (6,62607015 * 10^-34 Дж * с), а ν - частота излучения.

Поскольку нам нужно найти наименьшую частоту, которая может ионизировать атом водорода, мы можем использовать формулу для энергии излучения водородного атома:

E = -13,6 эВ

где -13,6 эВ - потенциал ионизации водорода.

Подставляя данные в формулу, мы можем найти частоту излучения:

-13,6 эВ = h * ν

ν = (-13,6 эВ) / h

Используя конверсию единиц, мы получаем:

(-13,6 эВ) / h = (-13,6 эВ) / (6,62607015 * 10^-34 Дж * с)

Данные переводим в соответствующие единицы:

(-13,6 * 1,6 * 10^-19 Кл) / (6,62607015 * 10^-34 Дж * с) = -2,046 * 10^15 Гц

Таким образом, наименьшая частота электромагнитного излучения, которое может ионизировать невозбужденный атом водорода с потенциалом 13,6 В, равна -2,046 * 10^15 Гц.

Совет: Для понимания и решения задач по ионизации атома водорода полезно знать, что энергия фотона связана с его частотой через постоянную Планка. Также важно уметь работать с конверсией единиц, например, переводить электрон-вольты в джоули и герцы в электромагнитные волны. Практика решения подобных задач поможет закрепить эти навыки.

Практика: Какова наименьшая энергия фотона, которая может ионизировать атом водорода, если известно, что частота излучения составляет 3,288 * 10^15 Гц?