На яку найменшу швидкість повинен рухатися електрон, щоб здійснити іонізацію атома нітрогену, при умові, що енергія

Для здійснення іонізації атома нітрогену, електрон повинен мати енергію, яка не менше за енергію іонізації атома. Енергія електрона обчислюється за формулою:

$E=\frac{1}{2}m{v}^2$

де:

• $E$ — енергія електрона (в електронвольтах, eV),
• $m$ — маса електрона (приблизно 9.10938356 x 10^-31 кілограмів),
• $v$ — швидкість електрона (у метрах за секунду).

Ми хочемо знати мінімальну швидкість ($v$), тому перетворимо формулу, щоб виразити $v$:

$v=\sqrt{\frac{2E}{m}}$

Тепер ми можемо підставити значення енергії і маси електрона і розрахувати швидкість:

$v=\sqrt{\frac{2\cdot 14.5\text{eV}}{9.10938356\times 10^{-31}\text{кг}}}$

Розрахунок швидкості нам дасть відповідь у метрах за секунду, яка потрібна електрону для іонізації атома нітрогену.