Яким повинно бути підкинення електрону, щоб воно могло іонізувати молекулу газу? Молекула газу знаходиться під дією
Яким повинно бути підкинення електрону, щоб воно могло іонізувати молекулу газу? Молекула газу знаходиться під дією електричного поля з напруженістю 1,5 * 10 в ступені 6 В/м. Яка мінімальна відстань, яку має пролетіти електрон, щоб при зіткненні з молекулою відбулась іонізація?
19.12.2023 01:03
Пояснення: Для того, щоб електрон міг іонізувати молекулу газу, йому потрібно мати достатню енергію, щоб зробити це. Його кінетична енергія (Е) пов"язана з напругою (U) і відстанню (d) зв"язку між частинками формулою E = qU, де q - заряд електрона.
Запишемо формулу енергії електрона:
E = qU.
Тепер, використовуючи формулу роботи поля W = qU і підставляючи qU в попередню формулу енергії електрона, отримаємо:
E = W.
Мінімальна відстань, яку електрон повинен пролетіти, щоб провести іонізацію молекули газу, можна знайти з виразу роботи поля:
W = -Ed,
де d - відстань.
Перепишемо формулу, щоб знайти d:
d = -W / E.
Приклад використання:
Задано: U = 1,5 * 10^6 В/м, W - не вказано, E - заряд електрона.
Знаючи напругу і заряд електрона, можна порахувати мінімальну відстань:
d = -W / E.
Рекомендації: Для кращого розуміння теми раджу ознайомитися з концепцією роботи поля, заряду електрона та формулами, пов"язаними з ними. Також краще зрозуміти, які параметри нас цікавлять в даній задачі і як їх використовувати в формулах.
Вправа: Яка буде мінімальна відстань, яку має пролетіти електрон, щоб при зіткненні з молекулою відбулась іонізація, якщо робота поля W = 2 * 10^(-19) Дж, а заряд електрона q = -1,6 * 10^(-19) Кл?