Для ионизации атома водорода необходимо, чтобы электрон обладал энергией, равной или превышающей потенциал ионизации атома водорода, который составляет 13,5 электронвольт. Чтобы найти необходимую скорость электрона, воспользуемся формулой для кинетической энергии:
(E_k = \frac{1}{2} mv^2),
где (E_k) - кинетическая энергия электрона, (m) - его масса, (v) - скорость.
Энергия электрона по соотношению (E = qV), где (q) - заряд электрона, а (V) - потенциал ионизации, равна 13,5 эВ. Энергию в электронвольтах можно перевести в джоули, учитывая, что 1 эВ = 1,6 * (10^{-19}) Дж.
Теперь, имея энергию электрона в джоулях, можем найти его скорость, а затем сопоставить с вариантами ответа.
Итак, скорость нужного электрона должна быть:
а) 2.2 * (10^6) м/с
б) 2,0 * (10^5) м/с
в) 2,2 * (10^3) м/с
Выберите наиболее подходящий вариант для достижения значения кинетической энергии, равной потенциалу ионизации атома водорода.