ГДЗ по физике, 11 класс, Мякишев, номер p298.8: Квантовая физика
Физика — Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М.; под редакцией Парфентьевой Н.А.
Надежда Фомина, методист по физике Шпаргача обновлено 11 сентября 2026
Условие
Вычислите энергию ионизации иона гелия He^+.
Номер как в учебнике. Условие — полный пересказ редакции: те же пункты, числа и факты, не цитата из книги.
Пошаговое решение
План решения
Ион гелия He+ представляет собой водородоподобную систему: ядро с зарядом Z=2 и один электрон на орбите. Энергия связи электрона в таком ионе определяется обобщённой формулой Бора для атомов с ядерным зарядом Z. Чтобы найти энергию ионизации, необходимо вычислить работу по удалению этого единственного электрона из основного состояния (n=1) на бесконечность.
Вычисление
Энергия уровня с номером n в водородоподобном атоме равна:
En=-13.6·Z2/n2 эВДля иона гелия Z=2. Нас интересует основное состояние, где n=1. Подставим значения:
E1=-13.6·22/12=-13.6·4=-54.4 эВЭнергия ионизации Eion — это минимальная энергия, которую нужно сообщить атому, чтобы перевести его из связанного состояния (E1) в свободное (E∞=0):
Eion=E∞-E1=0-(-54.4)=54.4 эВЕсли требуется ответ в джоулях, переведём электрон-вольты в джоули (1 эВ ≈1.6·10-19 Дж):
Eion=54.4·1.6·10-19≈87.04·10-19 Дж =8.7·10-18 ДжПроверка
Логично предположить, что удержать электрон рядом с двойным положительным зарядом сложнее, чем вокруг одинарного (как в водороде). Поскольку сила притяжения пропорциональна произведению зарядов (q1q2), а потенциальная энергия зависит от квадрата заряда ядра в модели Бора, энергия связи должна быть в Z2=4 раза больше, чем у водорода (13.6 эВ). Действительно, 13.6·4=54.4. Расчёт верен.
54.4 эВ (или 8.7·10-18 Дж)
Задача стандартная на применение формулы энергии уровней водородоподобных атомов. Важно помнить, что для иона He+ Z=2, а не 1.
Как решение?
Двойная оценка: понятность и подробность. Можно выбрать одно или оба.
У вас другое условие?
Загрузите фото — учтём ваши числа и редакцию.
Частые вопросы
Это точный номер p298.8 из моего учебника?
Номер совпадает с учебником «Физика», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М.; под редакцией Парфентьевой Н.А.. Формулировка — пересказ редакции, не дословная цитата. Если в вашей редакции другие числа — загрузите фото.
Какой ответ в задании p298.8?
Краткий ответ: 54.4 эВ (или 8.7 · 10^-18 Дж).
Как пользоваться этим разбором?
Сначала прочитайте условие и чертёж, затем шаги решения по порядку и сверьте свой ход с кратким ответом внизу.
Какой учебник имеется в виду?
«Физика», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М.; под редакцией Парфентьевой Н.А.. Проверьте часть, год и автора на обложке. Тема в учебнике: Квантовая физика.
Можно ли списать ответ без решения?
Лучше сначала решить самостоятельно, а разбор использовать для проверки хода и поиска ошибки.