Какова должна быть напряженность электрического поля, чтобы произошла ионизация молекул воздуха при нормальном давлении? Известно, что энергия ионизации составляет 15 эВ, а длина свободного пробега электрона равна 5 ∙10-6.
Радужный_Сумрак_7341
Для того чтобы определить напряженность электрического поля, необходимую для ионизации молекул воздуха при нормальном давлении, мы можем использовать формулу:
\[E = \frac{U}{d}\]
где:
\(E\) - напряженность электрического поля,
\(U\) - энергия ионизации,
\(d\) - длина свободного пробега электрона.
Подставим известные значения в формулу:
\[E = \frac{15 \, \text{эВ}}{5 \times 10^{-6} \, \text{м}}\]
Сначала приведем энергию ионизации в СИ (систему Международных единиц):
15 эВ = 15 * 1,6 * 10^-19 Кл = 2,4 * 10^-18 Кл
Теперь можно заменить известные значения в формуле:
\[E = \frac{2,4 \times 10^{-18} \, \text{Кл}}{5 \times 10^{-6} \, \text{м}}\]
Поделим числитель и знаменатель на 5 * 10^-6:
\[E = \frac{2,4 \times 10^{-18} \, \text{Кл}}{5 \times 10^{-6} \, \text{м}} \times \frac{1}{5 \times 10^{-6} \, \text{м}^{-1}}\]
Упростим выражение:
\[E = 2,67 \times 10^{-13} \, \text{Кл/м}\]
Таким образом, напряженность электрического поля должна быть равна 2,67 * 10^-13 Кл/м, чтобы произошла ионизация молекул воздуха при нормальном давлении.
\[E = \frac{U}{d}\]
где:
\(E\) - напряженность электрического поля,
\(U\) - энергия ионизации,
\(d\) - длина свободного пробега электрона.
Подставим известные значения в формулу:
\[E = \frac{15 \, \text{эВ}}{5 \times 10^{-6} \, \text{м}}\]
Сначала приведем энергию ионизации в СИ (систему Международных единиц):
15 эВ = 15 * 1,6 * 10^-19 Кл = 2,4 * 10^-18 Кл
Теперь можно заменить известные значения в формуле:
\[E = \frac{2,4 \times 10^{-18} \, \text{Кл}}{5 \times 10^{-6} \, \text{м}}\]
Поделим числитель и знаменатель на 5 * 10^-6:
\[E = \frac{2,4 \times 10^{-18} \, \text{Кл}}{5 \times 10^{-6} \, \text{м}} \times \frac{1}{5 \times 10^{-6} \, \text{м}^{-1}}\]
Упростим выражение:
\[E = 2,67 \times 10^{-13} \, \text{Кл/м}\]
Таким образом, напряженность электрического поля должна быть равна 2,67 * 10^-13 Кл/м, чтобы произошла ионизация молекул воздуха при нормальном давлении.
Знаешь ответ?