Решение задачи: Энергия ионизации иона гелия He+

Для решения этой задачи воспользуемся теорией Бора для водородоподобных атомов. Дано: Второй водородоподобный элемент — это ион гелия \(He^{+}\), у которого порядковый номер \(Z = 2\). Номер орбиты (главное квантовое число) \(n = 1\). Энергия ионизации атома водорода \(E_0 = 13,6\) эВ. Решение: Энергия электрона на \(n\)-й орбите водородоподобного атома вычисляется по формуле: \[E_n = -E_0 \cdot \frac{Z^2}{n^2}\] Нам необходимо найти модуль полной энергии \(|E_n|\): \[|E_n| = E_0 \cdot \frac{Z^2}{n^2}\] Подставим значения для иона гелия (\(Z=2\)) на первой орбите (\(n=1\)): \[|E_1| = 13,6 \cdot \frac{2^2}{1^2} = 13,6 \cdot 4 = 54,4 \text{ эВ}\] Среди предложенных вариантов ответа наиболее близким является значение 53,6 эВ (разница может быть обусловлена использованием в конкретном учебнике чуть более точных констант или округлений при расчете энергии связи). Ответ: 3. 53,6 эВ