Яка мінімальна швидкість електрона потрібна для іонізації атома водню, якщо прискорююча анодна напруга дорівнює 13,6

Тема: Ионизация атома водорода

Объяснение: Для понимания задачи о минимальной скорости электрона, необходимой для ионизации атома водорода, нужно знать некоторые физические концепции. Ионизация происходит, когда электрон покидает атом, и для этого необходимо преодолеть силу притяжения между электроном и ядром атома. Если электрон максимально удалится от ядра, тогда его кинетическая энергия будет достаточной для ионизации.

В данной задаче мы имеем прискорюющую анодную напряженность, равную 13,6 В. Она отвечает энергии одиночного фотона, способного ионизировать атом водорода. Если электрону придать такую же энергию, он сможет покинуть атом.

Для определения скорости электрона можно использовать формулу энергии кинетической энергии:
E = (1/2)mv²,

где E - энергия, m - масса электрона (9,11 * 10^-31 кг), v - скорость электрона.

Подставим известные значения в формулу:
13,6 эВ = (1/2) * (9,11 * 10^-31) * v².

Решим это уравнение относительно v:
v = √((2 * 13,6 эВ) / (9,11 * 10^-31 кг)).

После подстановки и вычислений, найдем минимальную скорость электрона, необходимую для ионизации атома водорода.

Пример использования:
Задача: Яка мінімальна швидкість електрона потрібна для іонізації атома водню, якщо прискорююча анодна напруга дорівнює 13,6 В?

Ответ: Минимальная скорость электрона, необходимая для ионизации атома водорода, составляет приблизительно 6,038 * 10^6 м/с.

Совет: Чтобы лучше понять концепцию ионизации атома водорода, рекомендуется изучить основы электромагнетизма и энергетику атомов.

Упражнение: Какая минимальная скорость электрона потребуется для ионизации атома гелия, если прискоряющая анодная напряженность равна 24,6 В? Ответ представьте в м/с.