В сосуде находится разреженный атомарный водород. Атом водорода в основном состоянии (Е1 = -13,6 эВ) поглощает фотон с частотой 3,7*10^15 Гц. С какой скоростью V движется вдали от ядра электрон, вылетевший из атома в результате ионизации? Энергией теплового движения атомов водорода пренебречь.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения энергии:

Е1 + hν = Е2 + mv^2/2,

где E1 = -13,6 эВ - энергия электрона в основном состоянии, hν = 12,09 эВ - энергия фотона, вынуждающего электрон перейти на более высокий уровень, E2 = 0 эВ - энергия электрона в уровне ионизации, m - масса электрона.

Масса электрона примерно равна 9,1110^-31 кг, а константа Планка h = 6,6310^-34 Дж·с.

Подставляем известные значения:

-13,6 + 12,09 = 0 + 0,59,1110^-31V^2,
-1,51 = 4,5510^-31V^2,
V^2 = -1,51/4,5510^-31,
V^2 = -3,3210^30,
V = √-3,3210^30 м/с.

Ответ: скорость V, с которой движется электрон вдали от ядра после ионизации, равна примерно 1,82*10^15 м/с.