Hvilken ekstra energi må tilføres det elektriske

Hvilken ekstra energi må gis til et elektron med et momentum på 15 keV/s (c er lysets hastighet) slik at dets de Broglie-bølgelengde blir lik 50 nm?

Oppgave 50325. Detaljløsning med kort oversikt over forhold, formler og lover brukt i løsningen, utledning av regneformel og svar. Hvis du har spørsmål angående løsningen, vennligst skriv. Jeg prøver å hjelpe.

For å løse dette problemet er det nødvendig å bruke de Broglie-formelen:

λ = h / p

der λ er de Broglie-bølgelengden, h er Plancks konstant, p er elektronmomentet.

Fra problemforholdene er det kjent at elektronmomentet er 15 keV/s. Det er nødvendig å finne hvilken ekstra energi som må tilføres elektronet slik at dets de Broglie-bølgelengde blir lik 50 nm.

Først må du uttrykke impulsen til elektronet i form av energi:

p = √(2mE)

hvor m er elektronmassen, E er energien.

Dermed har vi:

15 keV/s = √(2 * 9,11 * 10^-31 * E)

Herfra finner vi energiverdien:

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

Deretter, ved å bruke de Broglies formel, finner vi den første de Broglie-bølgelengden:

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

Den funnet de Broglie-bølgelengden er 50 nm ganger mindre enn den ønskede, derfor er det nødvendig å gi ekstra energi til elektronet.

For å finne den ekstra energien, er det nødvendig å erstatte den ønskede verdien av de Broglie-bølgelengden λ = 50 nm og den funnet verdien av momentumet p₀ i de Broglie-formelen:

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))

Ved å løse ligningen for p får vi:

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

Nå kan du finne verdien av tilleggsenergien:

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

Så, for at de Broglie-bølgelengden til et elektron skal bli lik 50 nm, er det nødvendig å gi det en ekstra energi på 4,71 * 10^-15 J.

***

Fra den eksisterende beskrivelsen er det ikke helt klart hva som skal beskrives. Hvis vi snakker om et produkt som må beskrives, så er det nødvendig å avklare hva slags produkt vi snakker om. Hvis vi snakker om hvilken ekstra energi som må tilføres elektronet slik at det kan utføre noen funksjoner, så avhenger svaret av den spesifikke situasjonen.

For eksempel, hvis vi snakker om å lade et batteri, er det nødvendig å gi nok energi til å lade batteriet til ønsket nivå. Når det gjelder funksjonen til en elektronisk enhet, er det nødvendig å gi et tilstrekkelig nivå av spenning og strøm slik at enheten kan fungere i ønsket modus.

Generelt er det for hvert enkelt tilfelle nødvendig å utføre beregninger og bestemme hvilken ekstra energi som må tilføres elektronet.

***

1. Digitale varer er praktiske! Ingen køer eller venting på levering – alt kan lastes ned umiddelbart etter betaling.
2. Digitale varer av utmerket kvalitet! Ingen defekter eller ufullkommenheter som fysiske produkter.
3. Digitale varer sparer tid og penger! Ingen overbetalinger for levering og ingen utgifter til turer til butikker.
4. Brukervennlighet for digitale produkter! Alt kan lagres på datamaskinen eller i skyen uten å ta opp plass i hjemmet.
5. Rask tilgang til digitale varer! Det er ingen restriksjoner på butikkens åpningstider - alt kan kjøpes når som helst som passer deg.
6. Digitale varer er miljøvennlige! Det brukes ikke emballasje eller transport av varer, noe som bidrar til å bevare miljøet.
7. Digitale varer er trygge! Du kan være trygg på kvaliteten og autentisiteten til produktet, siden det ikke kan forfalskes eller skades under transport.

Egendommer:

E-bøker er en praktisk og miljøvennlig måte å lese på som gjør det enkelt å lagre og lese et stort antall bøker.

Digital musikk er en fin måte å nyte favorittmusikken din uten å måtte kjøpe fysiske medier.

Programvare er en praktisk måte å kjøpe og installere programmer på datamaskinen uten å måtte besøke en butikk.

Digital spilling er en spennende og morsom måte å fordrive tiden på uten å måtte kjøpe fysiske kopier av spillene.

Digitale malerier er en fin måte å dekorere hjemmet ditt med lyse og fargerike malerier som enkelt og greit kan bestilles på nett.

Digitale videotimer er en praktisk måte å lære på som lar deg lære nye ferdigheter og kunnskap når som helst og hvor som helst.

Digitale magasiner er en praktisk måte å få tilgang til interessant og nyttig informasjon på et tidspunkt og sted som passer deg.