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수은등에 들어있는 수은증기의 전리전압은 10.44V 이다. 전자를 충돌… | [전자기사 필기] 22년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[전자기사 필기] 22년 2회차
수은등에 들어있는 수은증기의 전리전압은 10.44V 이다. 전자를 충돌시켜서 이것을 전리시키는데 필요한 최소의 전자 속도는? (단, 전자의 질량 m = 9.109×10-31 [kg], 전기량 e = 1.602×10-19 [C])
1
1.92×106[cm/s]
2
3.84×106[cm/s]
3
1.92×106[m/s]
4
3.84×106[m/s]
해설

전리에 필요한 최소 전자 속도는 1.92×106 m/s1.92\times10^{6}\,\mathrm{m/s} 이다.

전자가 얻는 운동에너지가 전리 에너지와 같아야 한다.
12mv2=eV\dfrac12mv^2=eV
v=2eVm=2×1.602×10−19×10.449.109×10−31v=\sqrt{\dfrac{2eV}{m}}=\sqrt{\dfrac{2\times1.602\times10^{-19}\times10.44}{9.109\times10^{-31}}}
≈1.92×106 m/s\approx1.92\times10^{6}\,\mathrm{m/s}

나머지 보기는 다음 이유로 옳지 않다.

  • 1.92×106 cm/s1.92\times10^{6}\,\mathrm{cm/s}는 단위가 달라 계산값(m/s 기준)보다 100배 작은 값이다.
  • 3.84×106 cm/s3.84\times10^{6}\,\mathrm{cm/s}는 계산값과 다르다.
  • 3.84×106 m/s3.84\times10^{6}\,\mathrm{m/s}는 계산값과 다르다.

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