Длина свободного пробега электрона в газе 2мм, расстояние между электродами 5см. Найдите напряжение между электродами и энергию ионизации атома, если напряженность поля составляет 5кВ/м точно решение с формулами и дано.
Давайте решим эту задачу шаг за шагом.
Сначала найдем напряжение между электродами. Напряжение (V) определяется как разность потенциалов между двумя точками.
Напряженность электрического поля (E) равна 5 кВ/м. Формула связи между напряженностью поля и напряжением:
E = V / d,
где V - напряжение, d - расстояние между электродами.
Для нахождения напряжения, нам нужно знать расстояние между электродами. В задаче сказано, что расстояние между электродами равно 5 см, что можно перевести в метры:
d = 5 см = 0.05 м.
Теперь, используя формулу связи E = V / d, мы можем найти напряжение:
5 кВ/м = V / 0.05 м.
V = 5 кВ/м * 0.05 м = 0.25 кВ = 250 В.
Таким образом, напряжение между электродами равно 250 В.
Теперь перейдем к нахождению энергии ионизации атома (Е). Энергия ионизации атома - это минимальная энергия, необходимая для удаления электрона из атома.
Мы можем использовать формулу энергии ионизации (Е) в терминах напряжения (V) и расстояния (d):
E = V * q0 .
где q0 - элементарный заряд, равный 1,6 * 10^-19 Кл.
Мы уже знаем значение напряжения (250 В), которое мы нашли ранее, а также значение элементарного заряда (1,6 * 10^-19 Кл). Важно отметить, что напряжение должно быть в вольтах, поэтому нам необходимо преобразовать его из кВ в В:
V = 250 В = 0.25 кВ.
Теперь мы можем найти энергию ионизации:
E = 0.25 кВ * 1,6 * 10^-19 Кл = 4 * 10^-20 Дж.
Таким образом, энергия ионизации атома составляет 4 * 10^-20 Дж.
Вот и все! Мы решили задачу, найдя напряжение между электродами и энергию ионизации атома, используя данный нам теоретический материал и формулы.
