Задача: Какой скорости должны достигнуть электроны к моменту соударений с молекулами, чтобы в азоте началась ионизация

W = 14,5 эВ = 23,2 *10^-19 Дж.

m = 9,1 *10^-31 кг.

V - ?

Согласно закону сохранения энергии, кинетической энергии движущегося электрона Ек должно хватать для разрыва энергии связи в молекуле W: Ек =  W.

Кинетическую энергию электрона Ек выразим формулой: Ек = m * V² / 2, где m – масса электрона, V – скорость движения электрона.

Масса электрона m это табличное значение, которое составляет m = 9,1 *10^-31 кг.

V = √(2 * W / m).

Энергию ионизации молекулы W переведём в единицы измерения международной системы СИ. Энергия 1 эВ = 1,6 *10^-19 Дж, поэтому W = 14,5 эВ = 14,5 * 1,6 *10^-19 Дж =  23,2 *10^-19 Дж.

V = √(2 * 23,2 *10^-19 Дж / 9,1 *10^-31 кг = 2,24 *10⁶ м/с.

Ответ: перед ударом о молекулу электрон имел скорость V = 2,24 *10⁶ м/с.