Дано:
Потенциал ионизации атома ртути (i) = 10,4 эВ
Решение:
Для того чтобы ионизовать атом ртути, электрон должен обладать кинетической энергией, равной потенциалу ионизации. Потенциальная энергия электрона (U) можно выразить через его заряд (e) и потенциал ионизации:
U = e * i
Кинетическая энергия (K) электрона также может быть выражена через его заряд и скорость (V):
K = (1/2) * m * V^2
Где m - масса электрона.
Из равенства потенциальной и кинетической энергии можем выразить скорость электрона:
V = √(2U / m)
Значения заряда электрона (e) и его массы (m) уже известны:
e ≈ 1,6 * 10^-19 Кл
m ≈ 9,11 * 10^-31 кг
Подставляя значения:
V = √(2 * 10,4 эВ * 1,6 * 10^-19 Кл / 9,11 * 10^-31 кг)
V ≈ √(3,328 * 10^-18 Дж / 9,11 * 10^-31 кг) ≈ 1,9 * 10^6 м/с
Ответ:
Наименьшей скоростью V, которой должен обладать электрон, чтобы ионизовать атом ртути при неупругом ударе, является примерно 1,9 * 10^6 м/с.