Найти скорость электрона имеющего кинетическую энергию 5 эв

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Для определения скорости электрона с кинетической энергией Ek=5cap E sub k equals 5 эВ необходимо сначала перевести энергию в систему СИ (Джоули), а затем использовать формулу классической механики, так как данная энергия значительно меньше энергии покоя электрона. 1. Исходные данные и константы

  • Кинетическая энергия: Ek=5 эВcap E sub k equals 5 эВ Заряд электрона ( ee): 1,602×10-19 Клis approximately equal to 1 comma 602 cross 10 to the negative 19 power Кл Масса электрона ( mm): 9,11×10-31 кгis approximately equal to 9 comma 11 cross 10 to the negative 31 power кг Переводной коэффициент: 1 эВ=1,602×10-19 Дж1 эВ equals 1 comma 602 cross 10 to the negative 19 power Дж

2. Перевод энергии в Джоули Ek=5×1,602×10-19=8,01×10-19 Джcap E sub k equals 5 cross 1 comma 602 cross 10 to the negative 19 power equals 8 comma 01 cross 10 to the negative 19 power Дж3. Расчет скорости Поскольку кинетическая энергия электрона (5 эВ) ничтожно мала по сравнению с его энергией покоя ( E0511cap E sub 0 is approximately equal to 511 кэВ), мы можем использовать нерелятивистскую формулу: Ek=mv22cap E sub k equals the fraction with numerator m v squared and denominator 2 end-fraction Отсюда выражаем скорость vv: v=2Ekmv equals the square root of the fraction with numerator 2 cap E sub k and denominator m end-fraction end-root Подставляем значения: v=2×8,01×10-199,11×10-31v equals the square root of the fraction with numerator 2 cross 8 comma 01 cross 10 to the negative 19 power and denominator 9 comma 11 cross 10 to the negative 31 power end-fraction end-root v=16,02×10-199,11×10-31v equals the square root of the fraction with numerator 16 comma 02 cross 10 to the negative 19 power and denominator 9 comma 11 cross 10 to the negative 31 power end-fraction end-root v=1,758×1012v equals the square root of 1 comma 758 cross 10 to the 12th power end-root v1,326×106 м/сv is approximately equal to 1 comma 326 cross 10 to the sixth power м/сРезюме Скорость электрона с кинетической энергией 5 эВ составляет примерно 1 326 000 м/с (или около 1326 км/с). Эта скорость составляет менее 0,5% от скорости света, что подтверждает корректность использования классической формулы вместо релятивистской. Хотите, чтобы я рассчитал длину волны де Бройля для этого электрона?

Форма ответа

Ваш аватар