Jak znaleźć prędkość elektronu
Zgodnie z przyjętą planetarnego modelu atomu, każdy atom jest podobny do układu Słonecznego. Rola Słońca odgrywa masywne jądro w centrum (gdzie koncentruje się protony, niosące pozytywne ładunki), wokół którego krążą ujemnie naładowane elektrony. W ogóle atom neutralny, ponieważ liczba protonów i elektronów jest tak samo, a neutrony, znajdujące się w jądrze wraz z protonami, nie ponoszą żadnej baterii.
Instrukcja
1
Na przykład, trzeba rozwiązać takie zadanie. Elektron porusza się w jednorodnego polu magnetycznym z wartością indukcji W, opisując przy tym idealnie tor kołowy. Na niego działa siła Lorentza Fл. Przyśpieszenie dośrodkowe elektronu równa się „a”. Należy obliczyć prędkość elektronu.
2
Na początek przypomnij sobie, co to jest siła Lorentza i jak się ją oblicza. To siła, z jaką pole elektromagnetyczne działa na jedną naładowaną cząstkę. W twoim przypadku, zgodnie z warunkami zadania (elektron znajduje się w polu magnetycznym porusza się po okręgu o stałym promieniu), siła Lorentza będzie być центростремительной siłą i obliczane według następującego wzoru: Fл = еvB. Wartości Fл i podane są zgodnie z warunkami zadania, wartość ładunku elektronu e łatwo jest w każdym przewodniku.
3
Z drugiej strony, siły Lorentza (jak i każdą inną siłę) można wyrazić za pomocą następującego wzoru: Fл = ma. Wartość masy elektronu m również bez problemu mieści się z pomocą poradników.
4
Wyrównywanie te wyrażenia, zobaczysz, że evB tak ma. Jedyny nieznany ci wartość – ta sama prędkość v, którą musimy znaleźć. Poprzez elementarnej konwersji, otrzymasz: V = ma/eB. Po wprowadzeniu do formuły znanych wartości (jak dane zgodnie z warunkami zadania, jak i znalezione samodzielnie), otrzymasz odpowiedź.
5
No, a jak być, na przykład, jeśli jest znana, ani wielkość indukcji, ani siła Lorentza Fл, a zamiast nich dan tylko promień okręgu r, w której obraca się ten elektron? Jak w takim razie określić jego prędkość? Pamięta formułę przyśpieszenia dośrodkowego: a = v2/r. Stąd: v2 = ar. Po wyciągnięciu pierwiastka kwadratowego z dzieł wartości przyśpieszenia dośrodkowego i promienia okręgu, to i uzyskaj wymaganą prędkość elektronu.