2017-12-09
При освещении Не рентгеновскими лучами с $\lambda = 10 \cdot 10^{10} м$ происходит ионизация атомов Не. Зная, что энергия ионизации $\omega_{1} = 24,5 эВ$, определить скорость электрона, покидающего атом Не (его начальной кинетической энергией можно пренебречь).
Решение:
Энергия рентгеновского фотона равна: $\epsilon = h \frac{c}{ \lambda}$. За счет этой энергии происходит ионизация атомов гелия и увеличивается кинетическая энергия электрона,
$\epsilon = \omega_{1} + \Delta W_{к}$.
Легко убедиться, что энергией ионизации можно пренебречь, и считать: $\epsilon = \Delta W_{k}$. Тогда полная энергия освобождающегося электрона определится из уравнения:
$W = m_{0}c^{2} + \Delta W_{k} = mc^{2} = \frac{m_{0}c^{2}}{ \sqrt{1 - \left ( \frac{v}{c} \right )^{2} }}$.
Но для электрона $m_{0}c^{2} = 81 \cdot 10^{-15} Дж$. Поэтому $\sqrt{ 1 - \left ( \frac{v}{c} \right )^{2} } = 0,975$, и скорость электрона, выраженная в долях скорости света, равна: $v/c = 0,22$.