Cần cung cấp thêm năng lượng bao nhiêu cho dòng điện

Năng lượng bổ sung nào phải được truyền cho một electron có động lượng 15 keV/s (c là tốc độ ánh sáng) để bước sóng de Broglie của nó bằng 50 nm?

Bài 50325. Lời giải chi tiết có ghi tóm tắt các điều kiện, công thức, định luật dùng trong lời giải, dẫn xuất công thức tính và đáp án. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào liên quan đến giải pháp, vui lòng viết. Tôi cố gắng giúp đỡ.

Để giải quyết vấn đề này cần sử dụng công thức de Broglie:

λ = h/p

trong đó λ là bước sóng de Broglie, h là hằng số Planck, p là động lượng của electron.

Từ điều kiện bài toán, người ta biết động lượng của electron là 15 keV/s. Cần phải tìm năng lượng bổ sung cần truyền cho electron để bước sóng de Broglie của nó bằng 50 nm.

Đầu tiên, bạn cần biểu thị động lượng của electron dưới dạng năng lượng:

p = √(2mE)

Trong đó m là khối lượng electron, E là năng lượng.

Như vậy chúng ta có:

15 keV/s = √(2 * 9,11 * 10^-31 * E)

Từ đây chúng ta tìm thấy giá trị năng lượng:

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

Tiếp theo, sử dụng công thức de Broglie, chúng ta tìm được bước sóng de Broglie ban đầu:

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

Bước sóng de Broglie tìm được nhỏ hơn bước sóng mong muốn 50 nm, do đó cần phải truyền thêm năng lượng cho electron.

Để tìm năng lượng bổ sung, cần thay thế giá trị mong muốn của bước sóng de Broglie λ = 50 nm và giá trị tìm thấy của động lượng p₀ vào công thức 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))

Giải phương trình p ta được:

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

Bây giờ bạn có thể tìm thấy giá trị của năng lượng bổ sung:

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

Vì vậy, để bước sóng de Broglie của electron bằng 50 nm thì cần cung cấp cho nó một năng lượng bổ sung là 4,71 * 10^-15 J.

***

Từ mô tả hiện có, không hoàn toàn rõ ràng chính xác những gì cần được mô tả. Nếu chúng ta đang nói về một sản phẩm cần được mô tả thì cần phải làm rõ chúng ta đang nói đến loại sản phẩm nào. Nếu chúng ta đang nói về năng lượng bổ sung cần được truyền cho một electron để nó có thể thực hiện một số chức năng, thì câu trả lời tùy thuộc vào tình huống cụ thể.

Ví dụ, nếu chúng ta đang nói về việc sạc pin thì cần phải cung cấp đủ năng lượng để sạc pin đến mức mong muốn. Khi nói đến hoạt động của một thiết bị điện tử, cần cung cấp đủ mức điện áp và dòng điện để thiết bị có thể hoạt động ở chế độ mong muốn.

Nói chung, đối với từng trường hợp cụ thể, cần phải tính toán và xác định năng lượng bổ sung cần truyền cho electron.

***

1. Hàng hóa kỹ thuật số rất tiện lợi! Không phải xếp hàng hoặc chờ giao hàng - mọi thứ có thể được tải xuống ngay sau khi thanh toán.
2. Hàng hóa kỹ thuật số chất lượng tuyệt vời! Không có khiếm khuyết hoặc không hoàn hảo như sản phẩm vật chất.
3. Hàng hóa kỹ thuật số tiết kiệm thời gian và tiền bạc! Không thanh toán vượt mức cho việc giao hàng và không mất chi phí cho các chuyến đi đến cửa hàng.
4. Dễ sử dụng các sản phẩm kỹ thuật số! Mọi thứ có thể được lưu trữ trên máy tính của bạn hoặc trên đám mây mà không chiếm dung lượng trong nhà bạn.
5. Truy cập nhanh vào hàng hóa kỹ thuật số! Không có hạn chế về giờ mở cửa cửa hàng - bạn có thể mua mọi thứ bất cứ lúc nào thuận tiện cho bạn.
6. Hàng hóa kỹ thuật số thân thiện với môi trường! Không sử dụng bao bì hoặc vận chuyển hàng hóa, giúp bảo vệ môi trường.
7. Hàng hóa kỹ thuật số được an toàn! Bạn có thể tin tưởng vào chất lượng và tính xác thực của sản phẩm vì sản phẩm không thể bị làm giả hoặc hư hỏng trong quá trình vận chuyển.

Đặc thù:

Sách điện tử là một cách đọc thuận tiện và thân thiện với môi trường, cho phép bạn lưu trữ và đọc số lượng lớn sách một cách dễ dàng.

Âm nhạc kỹ thuật số là một cách tuyệt vời để thưởng thức âm nhạc yêu thích của bạn mà không cần phải mua phương tiện vật lý.

Phần mềm là một cách thuận tiện để mua và cài đặt các chương trình trên máy tính của bạn mà không cần phải đến cửa hàng.

Trò chơi kỹ thuật số là một cách thú vị và thú vị để dành thời gian mà không cần phải mua bản sao thực tế của trò chơi.

Tranh kỹ thuật số là một cách tuyệt vời để trang trí ngôi nhà của bạn bằng những bức tranh tươi sáng và đầy màu sắc, có thể đặt hàng trực tuyến dễ dàng và thuận tiện.

Các bài học video kỹ thuật số là một cách học thuận tiện cho phép bạn học các kỹ năng và kiến ​​thức mới mọi lúc, mọi nơi.

Tạp chí kỹ thuật số là cách thuận tiện để truy cập thông tin thú vị và hữu ích tại thời điểm và địa điểm phù hợp với bạn.