Фотон с энергией 15,5 эВ выбил электрон из невозбужденного атома водорода

Условие задачи:

Фотон с энергией 15,5 эВ выбил электрон из невозбужденного атома водорода. Какую скорость будет иметь электрон вдали от ядра атома, если энергия ионизации атома водорода 13,6 эВ?

Задача №11.4.6 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

\(E=15,5\) эВ, \(E_{ион}=13,6\) эВ, \(\upsilon-?\)

Решение задачи:

Фотон с энергией \(E\) ионизирует атом водорода и сообщит вырванному электрону кинетическую энергию, поэтому по закону сохранения энергии справедливо записать:

\[E = {E_{ион}} + \frac{{{m_e}{\upsilon ^2}}}{2}\]

Здесь \(m_e\) — масса электрона, равная 9,1·10^-31 кг.

Тогда:

\[{m_e}{\upsilon ^2} = 2\left( {E — {E_{ион}}} \right)\]

\[\upsilon = \sqrt {\frac{{2\left( {E — {E_{ион}}} \right)}}{{{m_e}}}} \]

Задача решена в общем виде, теперь произведем вычисления. Напомним, что 1 эВ =1,6·10^-19 Дж:

\[\upsilon = \sqrt {\frac{{2 \cdot \left( {15,5 — 13,6} \right) \cdot 1,6 \cdot {{10}^{ — 19}}}}{{9,1 \cdot {{10}^{ — 31}}}}} = 817393\;м/с = 817,4\;км/с\]

Ответ: 817,4 км/с.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

11.4.5 Атом водорода излучил свет с частотой v=4,53*10^14 Гц. На сколько уменьшилась
11.4.7 Во сколько раз линейная скорость движения электрона по первой орбите атома водорода
11.4.8 Найдите скорость электрона на первой боровской орбите в атоме водорода, у которой