Каково напряжение между электродами и энергия ионизации атома, если длина свободного пробега электрона в газе равна

Sladkiy_Assasin

50

Для решения данной задачи, нам понадобится знать формулу для напряжения между электродами и формулу для энергии ионизации атома.

Напряжение между электродами \( U \) можно рассчитать с помощью следующей формулы:

\[ U = Ed \]

где \( E \) - напряженность поля, а \( d \) - расстояние между электродами.

Теперь пошагово решим задачу:

Шаг 1: Подставляем известные значения в формулу:
\( E = 5 \, \text{кВ/м} = 5 \times 10^3 \, \text{В/м} \)
\( d = 5 \, \text{см} = 5 \times 10^{-2} \, \text{м} \)

Шаг 2: Подставляем значения в формулу и рассчитываем напряжение:
\( U = Ed = (5 \times 10^3 \, \text{В/м})(5 \times 10^{-2} \, \text{м}) \)

Выполняем вычисления:
\( U = 25 \times 10^1 \, \text{В} \)
\( U = 250 \, \text{В} \)

Таким образом, напряжение между электродами составляет 250 В.

Теперь рассчитаем энергию ионизации атома. Энергия ионизации атома обычно измеряется в электрон-вольтах (эВ). Она является минимальной энергией, необходимой для удаления одного электрона из атома.

Шаг 1: Используем следующую формулу для расчета энергии ионизации атома:
\( U = W/q \)

где \( W \) - энергия ионизации атома, а \( q \) - заряд элементарного электрона (1.6 x 10^-19 Кл).

Шаг 2: Подставляем известные значения в формулу:
\( U = 250 \, \text{В} \)
\( q = 1.6 \times 10^{-19} \, \text{Кл} \)

Шаг 3: Решаем уравнение относительно энергии ионизации атома:
\( W = U \cdot q \)

Выполняем вычисления:
\( W = 250 \times 1.6 \times 10^{-19} \)

\( W = 4 \times 10^{-17} \, \text{Дж} \)

Таким образом, энергия ионизации атома составляет 4 x 10^-17 Дж.

Важно помнить, что данная задача была решена с использованием предположения о постоянной напряженности поля и отсутствии других факторов, которые могут влиять на значения.