Газ, заключённый в ионизационной камере между плоскими пластинами, облучается рентгеновским излучением. Определить плотность тока насыщения jнас, если ионизатор образует в объёме V = 1 см3 газа n = 5·10^6 пар ионов в секунду. Принять, что каждый ион несёт на себе элементарный заряд. Расстояние между пластинами камеры d = 2 см.
Для нахождения плотности тока насыщения (jнас) нам понадобится знать количество зарядов, которые проходят через единицу площади поверхности в единицу времени. Для этого необходимо знать количество ионов, образуемых ионизатором в секунду.
Из условия задачи мы знаем, что ионизатор образует n = 5·10^6 пар ионов в секунду. При этом мы также знаем, что каждый ион несет на себе элементарный заряд.
Теперь нам нужно найти площадь поверхности пластин. Расстояние между пластинами равно d = 2 см. Площадь поверхности пластин можно найти по формуле S = d^2, где d - расстояние между пластинами.
S = (2 см)^2 = 4 см^2 = 4 * 10^-4 м^2
Теперь, чтобы найти плотность тока насыщения (jнас), мы должны разделить количество зарядов на площадь поверхности:
jнас = (количество зарядов) / (площадь поверхности)
Заряд каждого иона равен элементарному заряду e = 1,6 * 10^-19 Кл. Количество зарядов можно найти, умножив количество пар ионов на заряд элементарного иона:
количество зарядов = n * e
количество зарядов = (5 * 10^6) * (1,6 * 10^-19 Кл)
Теперь подставим все значения в формулу для плотности тока насыщения (jнас):
jнас = ((5 * 10^6) * (1,6 * 10^-19 Кл)) / (4 * 10^-4 м^2)
jнас = (5 * 1,6 * 10^-19 * 10^6) / (4 * 10^-4)
jнас = (8 * 10^-13 Кл) / (4 * 10^-4 м^2)
jнас = 2 * 10^-9 Кл/м^2
Таким образом, плотность тока насыщения (jнас) равна 2 * 10^-9 Кл/м^2.