Milyen többletenergiát kell adni a villanynak

Milyen további energiát kell adni egy 15 keV/s impulzusú elektronnak (c a fénysebesség), hogy a de Broglie-hullámhossza 50 nm legyen?

50325. feladat Részletes megoldás a megoldásban használt feltételek, képletek és törvényszerűségek rövid rögzítésével, a számítási képlet levezetésével és a válasszal. Ha kérdése van a megoldással kapcsolatban, írjon. próbálok segíteni.

A probléma megoldásához a de Broglie képletet kell használni:

λ = h / p

ahol λ a de Broglie hullámhossz, h a Planck-állandó, p az elektron impulzusa.

A problémakörülményekből ismert, hogy az elektron impulzusa 15 keV/s. Meg kell találni, hogy milyen többletenergiát kell adni az elektronnak, hogy de Broglie hullámhossza 50 nm legyen.

Először is ki kell fejeznie az elektron lendületét energiával:

p = √(2mE)

ahol m az elektron tömege, E az energia.

Így rendelkezünk:

15 keV/s = √(2 * 9,11 * 10^-31 * E)

Innen megtaláljuk az energiaértéket:

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

Ezután de Broglie képletével megtaláljuk a kezdeti de Broglie hullámhosszt:

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

A talált de Broglie hullámhossz 50 nm-rel kisebb, mint a kívánt, ezért további energiát kell adni az elektronnak.

A többletenergia megtalálásához be kell cserélni a de Broglie hullámhossz λ = 50 nm kívánt értékét és a p₀ impulzus talált értékét a de Broglie képletbe:

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

A p egyenlet megoldása a következőt kapja:

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

Most megtudhatja a többletenergia értékét:

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

Tehát ahhoz, hogy egy elektron de Broglie hullámhossza 50 nm legyen, 4,71 * 10^-15 J további energiával kell ellátni.

***

A meglévő leírásból nem teljesen világos, hogy mit is kell pontosan leírni. Ha olyan termékről beszélünk, amit le kell írni, akkor tisztázni kell, hogy milyen termékről van szó. Ha arról beszélünk, hogy egy elektronnak milyen plusz energiát kell adni ahhoz, hogy bizonyos funkciókat elláthasson, akkor a válasz az adott helyzettől függ.

Például, ha egy akkumulátor töltéséről beszélünk, akkor elegendő energiát kell biztosítani ahhoz, hogy az akkumulátort a kívánt szintre töltse. Egy elektronikus eszköz működése során megfelelő szintű feszültséget és áramot kell biztosítani ahhoz, hogy az eszköz a kívánt üzemmódban működhessen.

Általánosságban elmondható, hogy minden konkrét esetben számításokat kell végezni, és meg kell határozni, hogy milyen további energiát kell átadni az elektronnak.

***

1. A digitális áruk kényelmesek! Nincs sorban állás vagy várakozás a kézbesítésre - fizetés után minden azonnal letölthető.
2. Kiváló minőségű digitális áruk! Nincsenek olyan hibák vagy hiányosságok, mint a fizikai termékek.
3. A digitális termékek időt és pénzt takarítanak meg! Nincs túlfizetés a kiszállításért és nincsenek költségek az üzletekbe való utazásokért.
4. A digitális termékek egyszerű használata! Mindent el lehet tárolni a számítógépén vagy a felhőben anélkül, hogy helyet foglalna otthonában.
5. Gyors hozzáférés a digitális árukhoz! Az üzlet nyitvatartási idejére nincs korlátozás - mindent bármikor megvásárolhat az Ön számára megfelelő időben.
6. A digitális áruk környezetbarátak! Az áruk csomagolását vagy szállítását nem alkalmazzák, ami segít a környezet megőrzésében.
7. A digitális áruk biztonságban vannak! Biztos lehet a termék minőségében és eredetiségében, hiszen a szállítás során nem hamisítható vagy megsérülhet.

Sajátosságok:

Az e-könyvek kényelmes és környezetbarát olvasási mód, amely megkönnyíti nagyszámú könyv tárolását és elolvasását.

A digitális zene nagyszerű módja annak, hogy élvezze kedvenc zenéit anélkül, hogy fizikai adathordozót kellene vásárolnia.

A szoftver kényelmes módja annak, hogy megvásárolja és telepítse a programokat a számítógépére anélkül, hogy fel kellene keresnie egy boltot.

A digitális játék izgalmas és szórakoztató módja annak, hogy eltöltsd az időt anélkül, hogy meg kellene vásárolnod a játékok fizikai másolatát.

A digitális festmények nagyszerű módja annak, hogy otthonát fényes és színes festményekkel díszítse, amelyek egyszerűen és kényelmesen megrendelhetők online.

A digitális videóleckék egy kényelmes tanulási mód, amely lehetővé teszi új készségek és ismeretek elsajátítását bármikor, bárhol.

A digitális magazinok kényelmes módot kínálnak arra, hogy az Ön számára megfelelő időben és helyen érjen el érdekes és hasznos információkat.