Sisu
- 1. samm: määrake kindlaks huvivõrrand
- 2. samm: määrake välja potentsiaalne erinevus
- 3. samm: lahendage elektronide kiirus
Elektronid on üks aatomite kolmest põhikomponendist, ülejäänud kaks on prootonid ja neutronid. Elektronid on isegi subatomiliste osakeste standardite järgi äärmiselt väikesed, igaühe mass on 9 × 10-31 kg.
Kuna elektronidel on netolaeng, mille väärtus on 1,6 × 10-19coulombs (C), kiirendatakse neid elektromagnetväljas viisil, mis on analoogne tavaliste osakeste kiirendamisega gravitatsioonivälja või muu välise jõu abil. Kui teate selle väljade potentsiaalierinevuse väärtust, saate arvutada selle mõju all liikuva elektroni kiiruse (või kiiruse).
1. samm: määrake kindlaks huvivõrrand
Võite meenutada, et igapäevases füüsikas on liikuva objekti kineetiline energia võrdne (0,5) mv2, kus m võrdub mass ja v võrdub kiirusega. Elektromagnetilises võrrandis on:
qV = (0,5) mv2
kus m = 9 × 10-31 kg ja q, ühe elektroni laeng on 1,6 × 10-19 C.
2. samm: määrake välja potentsiaalne erinevus
Võib-olla olete mõelnud, et pinge on mootori või akuga seotud asi. Kuid füüsikas on pinge potentsiaalne erinevus kosmose erinevate punktide vahel elektrivälja sees. Nii nagu pall veereb allamäge või kui seda voolab jõgi allavoolu, liigub negatiivse laenguga elektron positiivselt laetud alade poole, näiteks anood.
3. samm: lahendage elektronide kiirus
Kui käes on V väärtus, saate võrrandit ümber korraldada
qV = (0,5) mv2
kuni
v =
Näiteks, kui V = 100 ja ülaltoodud konstandid, on elektroni kiirus selles väljal:
√ ÷ (9 × 10-31)
= √ 3.555 × 1013
6 x 106 Prl