Дано: E = 40 эВ
Найти: скорость электрона вдали от ядра атома
Решение:
Используем закон сохранения энергии для определения скорости электрона:
E = KE + PE, где KE - кинетическая энергия, PE - потенциальная энергия
Потенциальная энергия электрона вдали от ядра атома водорода равна нулю (так как расстояние вдали от ядра считается неограниченным).
KE = E
KE = 40 эВ
Для определения скорости электрона используем формулу связи между кинетической энергией и скоростью:
KE = (1/2)mv^2, где m - масса электрона, v - скорость электрона
Подставляем значение KE:
40 эВ = (1/2)mv^2
Масса электрона m = 9,10938356 * 10^-31 кг
Решаем уравнение относительно v:
(1/2) * (9,10938356 * 10^-31 кг) * v^2 = 40 эВ
Переводим эВ в Дж (1 эВ = 1,6 * 10^-19 Дж):
(1/2) * (9,10938356 * 10^-31 кг) * v^2 = 40 * (1,6 * 10^-19 Дж)
Решаем уравнение и находим скорость электрона v:
v ≈ 1,33 * 10^6 м/с
Ответ: Скорость электрона вдали от ядра атома составляет примерно 1,33 * 10^6 м/с.