Каков будет коэффициент изменения скорости v, длины волны де Бройля l и фазовой скорости электрона, когда его энергия

Тема: Физика - Де Бройля

Пояснение:
Формула Де Бройля связывает энергию электрона (e), его длину волны (l) и фазовую скорость (v) посредством следующего уравнения:

l = h / p

где h - постоянная Планка, а p - импульс электрона, который можно найти, используя формулу:

p = √(2mE)

где m - масса электрона и E - его энергия.

Теперь нам необходимо определить значение коэффициента изменения скорости (КИС). КИС определяется как отношение изменения скорости электрона (Δv) к его скорости до прохождения через потенциальный барьер (v).

Δv / v = ΔE / E

где ΔE - изменение энергии электрона, которое можно найти как разность энергий до и после прохождения через потенциальный барьер. В данной задаче ΔE = u (высота барьера).

Теперь у нас есть все необходимые формулы, чтобы решить задачу.

Пример использования:
Найдем длину волны де Бройля и фазовую скорость электрона при энергии e = 10 эВ и высоте потенциального барьера u = 6 эВ.

Масса электрона: m = 9.11 * 10^(-31) кг
Постоянная Планка: h = 6.63 * 10^(-34) Дж·с

1. Найдем импульс электрона:
p = √(2 * m * E)
p = √(2 * 9.11 * 10^(-31) * 10 * 1.6 * 10^(-19))
p ≈ 3.36 * 10^(-24) кг·м/с

2. Найдем длину волны де Бройля:
l = h / p
l = (6.63 * 10^(-34))/ (3.36 * 10^(-24))
l ≈ 1.97 * 10^(-10) м

3. Найдем фазовую скорость:
v = p / m
v = (3.36 * 10^(-24))/(9.11 * 10^(-31))
v ≈ 3.69 * 10^6 м/c

Совет:
Для лучшего понимания темы де Бройля, рекомендуется изучить основные принципы волновой природы электронов и их связь с энергией и импульсом. Также полезно ознакомиться с концепцией потенциальных барьеров и прохождения частиц через них.

Упражнение:
Найдите длину волны де Бройля и фазовую скорость электрона с энергией e = 5 эВ и высотой потенциального барьера u = 2 эВ.