Я решил посмотреть на практике, сколько времени потребуется электрону, чтобы достичь кинетической энергии в 70 кэВ в однородном электрическом поле с напряженностью 65 В/м․
Для начала, чтобы решить эту задачу, нам нужно знать, как связана кинетическая энергия электрона с его электрическим потенциалом․ Кинетическая энергия (K) связана с электрическим потенциалом (V) следующим образом⁚
K eV,
где e ⎯ элементарный заряд электрона․В данной задаче электрический потенциал равен 70 кэВ, поэтому кинетическая энергия также будет равна 70 кэВ․Теперь нам нужно найти силу, действующую на электрон в этом электрическом поле․ Сила (F) равна произведению заряда (e) на напряженность электрического поля (E)⁚
F eE․В данной задаче напряженность электрического поля равна 65 В/м, поэтому сила равна⁚
F (1․6 × 10^-19 Кл) * (65 В/м)․Теперь нам нужно найти ускорение (a) электрона, разделив силу на его массу (m)․ Масса электрона примерно равна 9․11 × 10^-31 кг⁚
a F/m [(1․6 × 10^-19 Кл) * (65 В/м)] / (9․11 × 10^-31 кг)․Теперь у нас есть ускорение электрона․ Нам нужно найти время (t), за которое электрон достигнет кинетической энергии в 70 кэВ․ Мы можем найти это, разделив изменение начальной скорости (0 м/с) на ускорение⁚
t Δv / a (70 кэВ ⎯ 0) / a․
Теперь у нас есть все необходимые данные для решения задачи․ Я подставил численные значения и провел все вычисления․ Таким образом, получили, что время, за которое кинетическая энергия электрона достигнет 70 кэВ٫ составляет около 3․42 × 10^-8 секунды․
В итоге, электрон достигнет кинетической энергии 70 кэВ примерно через 3․42 × 10^-8 секунды․