Какое минимальное напряжение необходимо для возникновения самостоятельного разряда в разреженном водороде при ионизации

Для ответа на вашу задачу, давайте вначале вспомним некоторые основные понятия и формулы в области физики.

1. Энергия ионизации (W) - это минимальная энергия, необходимая для удаления электрона из атома или молекулы. Обычно энергия ионизации измеряется в электрон-вольтах (eV).

2. Закон Кулона - гласит, что сила F между двумя точечными зарядами пропорциональна их величинам q1 и q2 и обратно пропорциональна квадрату расстояния r между ними. Математически это выражается следующей формулой:
\[ F = \dfrac{{k \cdot q1 \cdot q2}}{{r^2}} \]
где k - постоянная Кулона (\(9 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2\)).

3. Заряд электрона (e) равен около \(1.6 \times 10^{-19} \, \text{Кл}\).

Теперь применим эти понятия и формулы к вашей задаче.

Дано значение работы i атома. Мы знаем, что работа i электронного element равна потраченной энергии для ионизации атома. В данном случае, работа i атома равна \(2.17 \times 10^{-18} \, \text{Дж}\).

Мы также знаем, что данная энергия связана с напряжением U и зарядом электрона e через формулу:
\[ W = U \cdot e \]

Теперь найдем минимальное напряжение U. Подставим известные значения в формулу:
\[ U = \dfrac{W}{e} = \dfrac{2.17 \times 10^{-18} \, \text{Дж}}{1.6 \times 10^{-19} \, \text{Кл}} \]

Выполняя математические вычисления, получим:
\[ U \approx 13.56 \, \text{В} \]

Таким образом, минимальное напряжение, необходимое для возникновения самостоятельного разряда в разреженном водороде при ионизации атома с работой, равной \(2.17 \times 10^{-18} \, \text{Дж}\), составляет примерно 13.56 вольт.