---

Показать решение

---

Скрыть решение

Решение

Поскольку расстояние между электродами много меньше их линейных размеров, электрическое поле между электродами можно считать однородным, а его напряженность , где — напряжение между электродами. Между двумя соударениями с атомами неона электроны в среднем, согласно условию задачи, проходят расстояние , двигаясь равноускоренно под действием силы , где — модуль заряда электрона. При этом энергия электрона возрастает на величину работы, совершаемой полем над электроном, . Если энергия электрона достаточно велика, то происходит ионизация атома неона. При этом часть механической энергии соударяющихся частиц идет на совершение работы, необходимой для отрыва от атома неона электрона. Поэтому такой процесс соударения следует рассматривать как неупругий удар, причем систему: атом неона, соударяющийся с ним электрон и образующиеся после соударения ион неона и два электрона — можно считать замкнутой. Если скорость электрона непосредственно перед соударением равна , скорости электронов после ионизации равны и , а иона — , то из закона сохранения импульса получим: , где — масса электрона, а — масса иона неона. Поскольку при этом должно соблюдаться условие: и , то энергия ионизирующего электрона будет минимальной, если . Отсюда следует, что . Таким образом, искомое напряжение зажигания равно .  

Ответ

.