С какой скоростью необходимо двигаться протоны водорода, чтобы ионизировать

Question

Физика: С какой скоростью необходимо двигаться протоны водорода, чтобы ионизировать азот? Уровень ионизации азота составляет 14,5 электронавольт

Виталий · Accepted Answer

Для начала, давайте разберемся, что такое ионизация. Ионизация - это процесс, в котором атом или молекула теряет или приобретает один или несколько электронов, становясь ионом. Чтобы ионизировать азот, нам необходимо достигнуть уровня ионизации в 14,5 электронавольт.

Скорость движения протона водорода связана с его энергией. Чтобы найти требуемую скорость, мы можем воспользоваться формулой для кинетической энергии:

E_{k} = \frac{1}{2} m v^{2}

Где

E_{k}

- кинетическая энергия протона,

m

- его масса и

v

- скорость.

Масса протона равна

m = 1.67 \times 10^{- 27}

кг. Теперь нам нужно найти скорость, при которой кинетическая энергия протона будет равна 14,5 электронавольт.

Для выполнения этого расчета мы должны перевести энергию из электронавольтов в джоули с помощью соотношения: 1 электронавольт =

1.6 \times 10^{- 19}

Дж.

Теперь мы готовы решить задачу. Подставим известные значения в нашу формулу:

\frac{1}{2} \times (1.67 \times 10^{- 27}) \times v^{2} = 14.5 \times (1.6 \times 10^{- 19})

Выразим

v

и решим уравнение, чтобы найти скорость:

v^{2} = \frac{14.5 \times (1.6 \times 10^{- 19})}{0.5 \times (1.67 \times 10^{- 27})}

\[v \approx 4.53 \times 10^6\) м/с

Таким образом, чтобы ионизировать азот, протоны водорода должны двигаться со скоростью около

4.53 \times 10^{6}

м/с.

С какой скоростью необходимо двигаться протоны водорода, чтобы ионизировать азот? Уровень ионизации азота составляет

Виталий

О проекте

Предметы

Задать вопрос

Привет!