Hastigheten på elektroner | iopspark

i en elektronpistol blir elektroner kokt av overflaten av en varmmetallplate. De forlater platen med svært små hastigheter, og så akselererer det elektriske feltet dem mot anoden. Se veiledning note

Electron våpen

du kan beregne elektronene hastighet ved å tenke på energiendringer i systemet.

hvert elektron har en ladning på e coulombs, og den potensielle forskjellen Mellom filamentet og anoden er V volt.

energien som overføres til hver coulomb av ladning er V joules.

så energien overført til elektroner er eV joules.

elektronene får kinetisk energi. I motsetning til elektroner i en ledning har disse elektronene ingenting å treffe, ingenting å overføre energi til, da de reiser mot anoden. Så hver elektron får kinetisk energi lik mengden energi som overføres elektrisk.

elektronen starter fra hvile (nær nok), slik at den kinetiske energien som er oppnådd, er gitt av ½ 2 hvor m er dens masse og v er dens hastighet.

så vi kan si det: ½ 2 = ev

massen av elektronen er m = 9 × 10-31 kg

den elektroniske ladningen er e = 1.6 × 10-19 C

for en elektronpistol med spenning MELLOM katoden OG anoden TIL V = 100V elektronen vil ha en hastighet på omtrent v = 6 × 106 m/s. (Relativistiske effekter er ikke tatt i betraktning.)

det vil ikke være mer akselerasjon når elektronene har passert gjennom anoden.

en rå modell ville være en samling av kuler som løper ned et skrånende brett for å krasje inn i en vegg nederst, bortsett fra noen få som kan slå et gap i veggen og ville fortsette på den flate bakken på den andre siden av veggen. Hellingen tilsvarer det elektriske feltet vi bruker inne i pistolen for å akselerere elektronene. Den flate bakken tilsvarer regionen utenfor anoden der elektronene fortsetter med konstant hastighet.

en tv bilderør har nettopp en slik pistol, å skyte elektroner rett ut til skjermen i røret. Der gjør elektronene et lyspunkt ved å spenne en glød på skjermen, men på vei kan de trekkes ut av en rett linje av magnetfelt.

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert.