em um canhão de elétrons, os elétrons são fervidos da superfície de uma placa de metal quente. Eles deixam a placa com velocidades muito pequenas e, em seguida, o campo elétrico os acelera em direção ao ânodo. Veja a nota de orientação
armas de elétrons
você pode calcular a velocidade dos elétrons pensando nas mudanças de energia no sistema.
Cada elétron tem uma carga de e coulombs, e a diferença de potencial entre o filamento e o ânodo é V volts.
a energia transferida para cada coulomb de carga é v joules.
portanto, a energia transferida para os elétrons é eV joules.
os elétrons ganham energia cinética. Ao contrário dos elétrons em um fio, esses elétrons não têm nada para atingir, nada para transferir energia, à medida que viajam em direção ao ânodo. Assim, cada elétron ganha energia cinética igual à quantidade de energia transferida eletricamente.
o elétron começa em repouso (próximo o suficiente), de modo que a energia cinética obtida é dada por ½mv 2, onde m é sua massa e v é sua velocidade.
então podemos dizer que: ½mv 2 = eV
A massa do elétron é m = 9 × 10-31 kg
eletrônica de carga é e = 1.6 × 10-19 C
Para um canhão de electrões com uma tensão entre o cátodo e o ânodo de V = 100V elétron tem uma velocidade de cerca de v = 6 × 106 m/s. (Efeitos relativistas não foram levadas em conta.)
não haverá mais aceleração depois que os elétrons passarem pelo ânodo.
um modelo bruto seria uma coleção de mármores descendo uma placa inclinada para colidir com uma parede na parte inferior, exceto por alguns que poderiam atingir uma lacuna na parede e continuariam no chão plano do outro lado da parede. A inclinação corresponde ao campo elétrico que aplicamos dentro da Arma para acelerar os elétrons. O terreno plano corresponde à região além do ânodo onde os elétrons continuam a uma velocidade constante.
um tubo de imagem de TV tem exatamente essa arma, para disparar elétrons direto para a tela no tubo. Lá, os elétrons fazem um ponto brilhante excitando um brilho na tela, mas em seu caminho eles podem ser retirados de uma linha reta por campos magnéticos.
