Пучок электронов с кинетической энергией W попадает в ускоряющее электрическое поле напряженностью Е. После того, как электроны вдоль силовых линий поля расстояние l, их дебройлевская длина волны стала λ. Определите неизвестную величину. Е=0.8кв/см l=38см λ=3,7 пм w=?
У нас есть следующие данные:
Электрическое поле: Е = 0.8 кВ/см
Расстояние, которое прошли электроны вдоль силовых линий поля: l = 38 см
Дебройлевская длина волны после прохождения расстояния l: λ = 3.7 пм
Нам нужно найти кинетическую энергию электронов: W = ?
Закон сохранения энергии нам говорит, что начальная кинетическая энергия плюс работа поля должны быть равны конечной кинетической энергии:
W + e*ΔV = W'
Где e - заряд электрона, ΔV -страховой разрыв, который равен разности потенциалов между начальной и конечной точками и которую мы можем выразить через напряженность поля и расстояние l:
ΔV = E * l
Заменяем значение ΔV в уравнении:
W + e*E*l = W'
Также мы знаем, что дебройлевская длина волны связана с импульсом электрона следующим образом:
λ = h / p
где h - постоянная Планка, p - импульс электрона, который равен квадратному корню из удвоенной массы множенной на кинетическую энергию:
p = √(2mW)
Здесь m - масса электрона.
Мы можем выразить кинетическую энергию через дебройлевскую длину волны:
W = (λ^2 * h^2) / (8m)
Подставляем значение λ и решаем уравнение:
W = (3.7 пм)^2 * (h^2) / (8m)
Теперь остается лишь подставить известные значения constant, а именно:
h = 6.63 * 10^-34 Дж*с (постоянная Планка)
m = 9.11 * 10^-31 кг (масса электрона)
И вычислить кинетическую энергию W для заданных параметров.
Пожалуйста, используйте эти шаги для решения задачи. Если у вас возникнут вопросы по любому из шагов, я готов пояснить и помочь вам.