Energi tambahan apa yang harus disuplai ke listrik

Berapa energi tambahan yang harus diberikan kepada sebuah elektron dengan momentum 15 keV/s (c adalah kecepatan cahaya) agar panjang gelombang de Broglie menjadi 50 nm?

Soal 50325. Solusi detail dengan catatan singkat tentang kondisi, rumus dan hukum yang digunakan dalam penyelesaian, turunan rumus perhitungan dan jawabannya. Jika Anda memiliki pertanyaan mengenai solusinya, silakan menulis. Saya mencoba membantu.

Untuk mengatasi masalah ini perlu menggunakan rumus de Broglie:

λ = jam / hal

dimana λ adalah panjang gelombang de Broglie, h adalah konstanta Planck, p adalah momentum elektron.

Dari kondisi soal diketahui momentum elektron adalah 15 keV/s. Kita perlu mencari energi tambahan apa yang perlu diberikan kepada elektron agar panjang gelombang de Broglie menjadi 50 nm.

Pertama, Anda perlu menyatakan momentum elektron dalam energi:

p = √(2mE)

di mana m adalah massa elektron, E adalah energi.

Jadi kita punya:

15 keV/s = √(2 * 9,11 * 10^-31 * E)

Dari sini kita menemukan nilai energi:

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

Selanjutnya, dengan menggunakan rumus de Broglie, kita mencari panjang gelombang awal de Broglie:

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

Panjang gelombang de Broglie yang ditemukan adalah 50 nm kali lebih kecil dari yang diinginkan, oleh karena itu, perlu untuk memberikan energi tambahan pada elektron.

Untuk mencari energi tambahan, perlu untuk mensubstitusikan nilai panjang gelombang de Broglie yang diinginkan λ = 50 nm dan nilai momentum p₀ yang ditemukan ke dalam rumus de Broglie:

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))

Memecahkan persamaan untuk p kita mendapatkan:

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

Sekarang Anda dapat mengetahui nilai energi tambahan:

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

Jadi, agar panjang gelombang de Broglie suatu elektron sama dengan 50 nm, perlu diberikan energi tambahan sebesar 4,71 * 10^-15 J.

***

Dari uraian yang ada belum sepenuhnya jelas apa sebenarnya yang perlu dideskripsikan. Jika kita berbicara tentang suatu produk yang perlu dideskripsikan, maka perlu diperjelas produk apa yang dimaksud. Jika kita berbicara tentang energi tambahan apa yang perlu diberikan kepada elektron agar dapat menjalankan beberapa fungsi, maka jawabannya bergantung pada situasi spesifik.

Misalnya, jika kita berbicara tentang pengisian baterai, maka perlu disediakan energi yang cukup untuk mengisi baterai ke tingkat yang diinginkan. Dalam pengoperasian suatu perangkat elektronik, perlu disediakan tingkat tegangan dan arus yang cukup agar perangkat dapat beroperasi dalam mode yang diinginkan.

Secara umum, untuk setiap kasus tertentu perlu dilakukan perhitungan dan menentukan energi tambahan apa yang perlu diberikan ke elektron.

***

1. Barang digital itu nyaman! Tidak ada antrian atau menunggu pengiriman - semuanya dapat diunduh segera setelah pembayaran.
2. Barang digital berkualitas luar biasa! Tidak ada cacat atau ketidaksempurnaan seperti produk fisik.
3. Barang digital menghemat waktu dan uang! Tidak ada kelebihan pembayaran untuk pengiriman dan tidak ada biaya perjalanan ke toko.
4. Kemudahan penggunaan produk digital! Semuanya dapat disimpan di komputer Anda atau di cloud tanpa menghabiskan ruang di rumah Anda.
5. Akses cepat ke barang digital! Tidak ada batasan jam buka toko - semuanya dapat dibeli kapan saja sesuai keinginan Anda.
6. Barang digital ramah lingkungan! Tidak ada pengemasan atau pengangkutan barang yang digunakan, yang membantu melestarikan lingkungan.
7. Barang digital aman! Anda dapat yakin dengan kualitas dan keaslian produk, karena tidak mungkin dipalsukan atau rusak selama pengangkutan.

Keunikan:

E-book adalah cara membaca yang nyaman dan ramah lingkungan yang memudahkan untuk menyimpan dan membaca banyak buku.

Musik digital adalah cara terbaik untuk menikmati musik favorit Anda tanpa harus membeli media fisik.

Perangkat lunak adalah cara mudah untuk membeli dan menginstal program di komputer Anda tanpa harus mengunjungi toko.

Game digital adalah cara yang mengasyikkan dan menyenangkan untuk menghabiskan waktu tanpa harus membeli salinan fisik game tersebut.

Lukisan digital adalah cara terbaik untuk mendekorasi rumah Anda dengan lukisan cerah dan berwarna-warni yang dapat dipesan secara online dengan mudah dan nyaman.

Pelajaran video digital adalah cara belajar yang nyaman yang memungkinkan Anda mempelajari keterampilan dan pengetahuan baru kapan saja, di mana saja.

Majalah digital adalah cara mudah untuk mengakses informasi yang menarik dan berguna pada waktu dan tempat yang sesuai untuk Anda.