Jaká další energie musí být dodána do el

Jakou další energii je třeba dodat elektronu s hybností 15 keV/s (c je rychlost světla), aby se jeho de Broglieho vlnová délka rovnala 50 nm?

Úloha 50325. Podrobné řešení se stručným záznamem podmínek, vzorců a zákonitostí použitých při řešení, odvození výpočtového vzorce a odpovědi. Pokud máte nějaké dotazy k řešení, napište. Snažím se pomáhat.

K vyřešení tohoto problému je nutné použít de Broglieho vzorec:

λ = h / p

kde λ je de Broglieho vlnová délka, h je Planckova konstanta, p je hybnost elektronu.

Z problémových podmínek je známo, že hybnost elektronu je 15 keV/s. Je nutné zjistit, jakou další energii je třeba dodat elektronu, aby jeho de Broglieho vlnová délka byla rovna 50 nm.

Nejprve musíte vyjádřit hybnost elektronu pomocí energie:

p = √ (2 mE)

kde m je hmotnost elektronu, E je energie.

Máme tedy:

15 keV/s = √(2 * 9,11 * 10^-31 * E)

Odtud zjistíme energetickou hodnotu:

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

Dále pomocí de Broglieho vzorce najdeme počáteční de Broglieho vlnovou délku:

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

Nalezená de Broglieho vlnová délka je 50 nm krát menší než požadovaná, proto je nutné dodat elektronu dodatečnou energii.

Pro zjištění dodatečné energie je nutné dosadit požadovanou hodnotu de Broglieho vlnové délky λ = 50 nm a nalezenou hodnotu hybnosti p₀ do de Broglieho vzorce:

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))

Řešením rovnice pro p dostaneme:

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

Nyní můžete zjistit hodnotu dodatečné energie:

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

Aby se de Broglieho vlnová délka elektronu rovnala 50 nm, je nutné dodat mu dodatečnou energii 4,71 * 10^-15 J.

***

Ze stávajícího popisu není zcela jasné, co přesně je potřeba popsat. Pokud se bavíme o produktu, který je potřeba popsat, tak je potřeba si ujasnit, o jakém produktu je řeč. Pokud se bavíme o tom, jakou další energii je potřeba dodat elektronu, aby mohl vykonávat nějaké funkce, pak odpověď závisí na konkrétní situaci.

Například, pokud mluvíme o nabíjení baterie, pak je nutné zajistit dostatek energie pro nabití baterie na požadovanou úroveň. Pokud jde o fungování elektronického zařízení, je nutné zajistit dostatečnou úroveň napětí a proudu, aby zařízení mohlo pracovat v požadovaném režimu.

Obecně platí, že pro každý konkrétní případ je nutné provést výpočty a určit, jakou další energii je třeba dodat elektronu.

***

1. Digitální zboží je pohodlné! Žádné fronty ani čekání na doručení - vše lze stáhnout ihned po zaplacení.
2. Vynikající kvalita digitálního zboží! Žádné vady nebo nedokonalosti jako fyzické produkty.
3. Digitální zboží šetří čas i peníze! Žádné přeplatky za doručení a žádné výdaje za cesty do obchodů.
4. Snadné použití digitálních produktů! Vše lze uložit do počítače nebo do cloudu, aniž by to zabíralo místo ve vaší domácnosti.
5. Rychlý přístup k digitálnímu zboží! Otevírací doba prodejen není nijak omezena - vše je možné zakoupit kdykoli vám vyhovuje.
6. Digitální zboží je šetrné k životnímu prostředí! Nepoužívá se žádné balení ani přeprava zboží, což přispívá k ochraně životního prostředí.
7. Digitální zboží je bezpečné! Můžete si být jisti kvalitou a pravostí produktu, protože nemohlo dojít k jeho padělání nebo poškození během přepravy.

Zvláštnosti:

E-knihy představují pohodlný a ekologický způsob čtení, který usnadňuje ukládání a čtení velkého množství knih.

Digitální hudba je skvělý způsob, jak si vychutnat svou oblíbenou hudbu, aniž byste museli kupovat fyzická média.

Software je pohodlný způsob nákupu a instalace programů do počítače, aniž byste museli navštívit obchod.

Digitální hraní je vzrušující a zábavný způsob, jak trávit čas, aniž byste museli kupovat fyzické kopie her.

Digitální obrazy jsou skvělým způsobem, jak vyzdobit váš domov jasnými a barevnými obrazy, které lze snadno a pohodlně objednat online.

Digitální video lekce představují pohodlný způsob učení, který vám umožní získat nové dovednosti a znalosti kdykoli a kdekoli.

Digitální časopisy představují pohodlný způsob, jak získat přístup k zajímavým a užitečným informacím v čase a na místě, které vám vyhovuje.