ელექტრონები ატომების სამი ძირითადი შემადგენელი ნაწილია, დანარჩენი ორი - პროტონები და ნეიტრონები. ელექტრონები უკიდურესად მცირეა თუნდაც სუბატომიური ნაწილაკების სტანდარტებით, რომელთაგან თითოეული 9 × 10 მასაა-31 კგ.
იმის გამო, რომ ელექტრონებს აქვთ სუფთა მუხტი, რომლის ღირებულებაა 1.6 × 10-19კულონები (C), ისინი აჩქარებულნი არიან ელექტრომაგნიტურ ველში ისე, როგორც ჩვეულებრივი ნაწილაკების აჩქარებას გრავიტაციული ველის ან სხვა გარე ძალის ანალოგიურად. თუ იცით ამ ველის პოტენციური განსხვავების მნიშვნელობა, შეგიძლიათ გამოთვალოთ მისი გავლენით მოძრავი ელექტრონის სიჩქარე (ან სიჩქარე).
ნაბიჯი 1: დაადგინეთ ინტერესის განტოლება
შეიძლება გაიხსენოთ, რომ ყოველდღიურ ფიზიკაში მოძრავი ობიექტის კინეტიკური ენერგია ტოლია (0,5) მვ2, სადაც m უდრის მასას და v უდრის სიჩქარეს. ელექტრომაგნიტიკაში შესაბამისი განტოლებაა:
qV = 0.5 მვ ^ 2
სადაც m = 9 10-31 კგ და q, ერთი ელექტრონის მუხტი არის 1,6 × 10-19 გ.
ნაბიჯი 2: განსაზღვრეთ პოტენციური სხვაობა ველის მასშტაბით
ალბათ ძაბვა განიხილე როგორც ძრავა ან ელემენტი. ფიზიკაში, ძაბვა არის პოტენციური განსხვავება ელექტრული ველის სივრცეში არსებულ სხვადასხვა წერტილებს შორის. ისევე, როგორც ბურთი მიედინება დაღმართზე ან მიედინება მდინარის ქვემო დინებაში, ელექტრონიც, უარყოფითად დამუხტულია, მიემართება დადებითად დამუხტული იმ უბნებისკენ, როგორიცაა ანოდი.
ნაბიჯი 3: გადაწყვიტე ელექტრონის სიჩქარე
V– ს მნიშვნელობით, თქვენ შეგიძლიათ განლაგოთ განტოლება
qV = 0.5 მვ ^ 2
რომ
v = \ sqrt {\ frac {2qV} {m}}
მაგალითად, მოცემულია V = 100 და ზემოთ მოცემული მუდმივები, ამ სფეროში ელექტრონის სიჩქარეა:
v = \ sqrt {\ frac {2 \ ჯერ 1.6 \ ჯერ 10 ^ {- 19} \ ჯერ 100} {9 \ ჯერ 10 ^ {- 31}}} = 6 \ ჯერ 10 ^ 6 \ ტექსტი {მ / წ}