В телезионном кинескопе ускоряющее анодные напряжение равно 16000В, а расстояние от анода до экрана составляет 0,3. за какое время электроны проходят это расстояние?
Ответы
Ответ:
Объяснение:Для решения задачи воспользуемся формулой для времени прохождения расстояния:
время = расстояние / скорость.
Скорость электронов можно вычислить из формулы для кинетической энергии:
E = (mv^2) / 2,
где E - кинетическая энергия электрона, m - его масса, v - скорость.
Ускоряющее напряжение создает потенциальную разность на расстоянии 0,3 между анодом и экраном:
U = Ed,
где E - напряженность электрического поля, d - расстояние между электродами.
Напряженность электрического поля можно выразить через ускоряющее напряжение:
E = U / d = 16000 В / 0,3 м = 53333 В/м.
Кинетическая энергия электрона находится как разность потенциальной энергии на аноде и на экране:
E = eU,
где e - заряд электрона.
Заряд электрона равен 1,6 * 10^-19 Кл. Таким образом, кинетическая энергия электрона:
E = 1,6 * 10^-19 Кл * 16000 В = 2,56 * 10^-15 Дж.
Скорость электрона можно вычислить из формулы для кинетической энергии:
E = (mv^2) / 2,
v = sqrt(2E / m),
где m - масса электрона.
Масса электрона равна 9,11 * 10^-31 кг. Таким образом, скорость электрона:
v = sqrt(2 * 2,56 * 10^-15 Дж / 9,11 * 10^-31 кг) ≈ 5,94 * 10^6 м/с.
Теперь можем вычислить время прохождения расстояния:
время = расстояние / скорость = 0,3 м / 5,94 * 10^6 м/с ≈ 5,05 * 10^-8 секунд.