Каква допълнителна енергия трябва да се подаде към ел

Каква допълнителна енергия трябва да се предаде на електрон с импулс 15 keV/s (c е скоростта на светлината), така че неговата дължина на вълната на Де Бройл да стане равна на 50 nm?

Задача 50325. Подробно решение с кратък запис на условията, формулите и законите, използвани в решението, извеждане на формулата за изчисление и отговор. Ако имате въпроси относно решението, моля пишете. Опитвам се да помогна.

За решаването на този проблем е необходимо да се използва формулата на де Бройл:

λ = h / p

където λ е дължината на вълната на де Бройл, h е константата на Планк, p е импулсът на електрона.

От условията на задачата е известно, че импулсът на електрона е 15 keV/s. Необходимо е да се намери каква допълнителна енергия трябва да се предаде на електрона, така че неговата дължина на вълната на де Бройл да стане равна на 50 nm.

Първо, трябва да изразите импулса на електрона по отношение на енергия:

p = √(2mE)

където m е масата на електрона, E е енергията.

Така имаме:

15 keV/s = √(2 * 9,11 * 10^-31 * E)

От тук намираме енергийната стойност:

E = (15 keV/s)^2 / (2 * 9,11 * 10^-31) = 3,061 * 10^-15 J

След това, използвайки формулата на де Бройл, намираме първоначалната дължина на вълната на де Бройл:

λ₀ = h / p₀ = 6,626 * 10^-34 J s / (√(2 * 9,11 * 10^-31 * 3,061 * 10^-15 J)) = 0,122 nm

Намерената дължина на вълната на де Бройл е 50 nm пъти по-малка от желаната, следователно е необходимо да се придаде допълнителна енергия на електрона.

За да се намери допълнителната енергия, е необходимо да се замени желаната стойност на дължината на вълната на де Бройл λ = 50 nm и намерената стойност на импулса p₀ във формулата на де Бройл:

50 nm = 6,626 * 10^-34 J s / p + 6,626 * 10^-34 J s / (√(2 * 9,11 * 10^-31 * 3,061 * 10^-15 J))

Решавайки уравнението за p получаваме:

p = 1,67 * 10^-24 kg m/s

Сега можете да намерите стойността на допълнителната енергия:

ΔE = (p^2 - p₀^2) / (2m) = 4,71 * 10^-15 J

Така че, за да може дължината на вълната на де Бройл на електрона да стане равна на 50 nm, е необходимо да му се осигури допълнителна енергия от 4,71 * 10^-15 J.

***

От съществуващото описание не става съвсем ясно какво точно трябва да се опише. Ако говорим за продукт, който трябва да бъде описан, тогава е необходимо да се изясни за какъв продукт става дума. Ако говорим за това каква допълнителна енергия трябва да се предаде на електрона, за да може да изпълнява някакви функции, тогава отговорът зависи от конкретната ситуация.

Например, ако говорим за зареждане на батерия, тогава е необходимо да осигурите достатъчно енергия, за да заредите батерията до желаното ниво. Когато става въпрос за функциониране на електронно устройство, е необходимо да се осигури достатъчно ниво на напрежение и ток, за да може устройството да работи в желания режим.

Като цяло, за всеки конкретен случай е необходимо да се извършат изчисления и да се определи каква допълнителна енергия трябва да се предаде на електрона.

***

1. Дигиталните стоки са удобни! Без опашки или чакане за доставка - всичко може да бъде изтеглено веднага след плащане.
2. Дигитални стоки с отлично качество! Няма дефекти или несъвършенства като физическите продукти.
3. Дигиталните стоки спестяват време и пари! Без надплащания за доставка и без разходи за пътувания до магазини.
4. Лесно използване на цифрови стоки! Всичко може да се съхранява на вашия компютър или в облака, без да заема място в дома ви.
5. Бърз достъп до цифрови стоки! Няма ограничения за работното време на магазина - всичко може да бъде закупено по всяко удобно за вас време.
6. Дигиталните стоки са екологични! Не се използва опаковка или транспорт на стоките, което спомага за опазване на околната среда.
7. Дигиталните стоки са безопасни! Можете да сте сигурни в качеството и автентичността на продукта, тъй като той не може да бъде фалшифициран или повреден по време на транспортиране.

Особености:

Електронните книги са удобен и екологичен начин за четене, който улеснява съхраняването и четенето на голям брой книги.

Цифровата музика е чудесен начин да се наслаждавате на любимата си музика, без да се налага да купувате физически носител.

Софтуерът е удобен начин за закупуване и инсталиране на програми на вашия компютър, без да се налага да посещавате магазин.

Дигиталните игри са вълнуващ и забавен начин да прекарате времето си, без да се налага да купувате физически копия на игрите.

Дигиталните картини са чудесен начин да украсите дома си с ярки и цветни картини, които можете лесно и удобно да поръчате онлайн.

Цифровите видео уроци са удобен начин за учене, който ви позволява да усвоявате нови умения и знания по всяко време и навсякъде.

Дигиталните списания са удобен начин за достъп до интересна и полезна информация в удобно за вас време и място.