Убедительная просьба. скорость электронов равна 0,8•с. найти длину волны де бройля электронов.

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Длина волны де Бройля для электрона, движущегося со скоростью 0,8c0 comma 8 c, составляет примерно 1,82×10-121 comma 82 cross 10 to the negative 12 power метра (или 1,821 comma 82 пм). ️ Шаг 1: Анализ условий и выбор формул Поскольку скорость электрона v=0,8cv equals 0 comma 8 c сравнима со скоростью света, необходимо учитывать релятивистские эффекты. Длина волны де Бройля определяется формулой: λ=hplambda equals h over p end-fraction где hh — постоянная Планка, а pp — релятивистский импульс частицы. Релятивистский импульс вычисляется как: p=mev1β2p equals the fraction with numerator m sub e v and denominator the square root of 1 minus beta squared end-root end-fraction где mem sub e — масса покоя электрона, а β=vc=0,8beta equals v over c end-fraction equals 0 comma 8 . Подставляя выражение для импульса в формулу длины волны, получаем: λ=h1β2mevlambda equals the fraction with numerator h the square root of 1 minus beta squared end-root and denominator m sub e v end-fraction ️ Шаг 2: Подстановка констант и вычисление Для расчета используем следующие значения констант:

  • Постоянная Планка: h6,626×10-34h is approximately equal to 6 comma 626 cross 10 to the negative 34 power Дж·с Масса покоя электрона: me9,109×10-31m sub e is approximately equal to 9 comma 109 cross 10 to the negative 31 power кг Скорость света: c3×108c is approximately equal to 3 cross 10 to the eighth power м/с Безразмерная скорость: β=0,8beta equals 0 comma 8

Сначала найдем значение релятивистского множителя: 10,82=10,64=0,36=0,6the square root of 1 minus 0 comma 8 squared end-root equals the square root of 1 minus 0 comma 64 end-root equals the square root of 0 comma 36 end-root equals 0 comma 6 Теперь подставим все значения в итоговую формулу: λ=6,626×10-34×0,69,109×10-31×0,8×3×108lambda equals the fraction with numerator 6 comma 626 cross 10 to the negative 34 power cross 0 comma 6 and denominator 9 comma 109 cross 10 to the negative 31 power cross 0 comma 8 cross 3 cross 10 to the eighth power end-fraction λ=3,9756×10-342,18616×10-221,8185×10-12 мlambda equals the fraction with numerator 3 comma 9756 cross 10 to the negative 34 power and denominator 2 comma 18616 cross 10 to the negative 22 power end-fraction is approximately equal to 1 comma 8185 cross 10 to the negative 12 power м Ответ: Длина волны де Бройля электрона равна 1,82×10-121 comma 82 cross 10 to the negative 12 power м (что соответствует 1,821 comma 82 пм). Требуется ли вам произвести аналогичный расчет для кинетической энергии электрона при данной скорости или найти его энергию покоя?

Форма ответа

Ваш аватар