Доля электронов, преодолевающих задерживающий потенциал
Физика

Какова доля электронов, которые преодолевают задерживающий потенциал на аноде при различных значениях напряжений (0,2

Какова доля электронов, которые преодолевают задерживающий потенциал на аноде при различных значениях напряжений (0,2 В и 0,4 В), если электроны, испускаемые накаленным катодом, имеют тепловые скорости, распределенные по закону Максвелла с температурой T = 1150 К? Катод представляет собой тонкую прямолинейную нить, натянутую вдоль оси цилиндрического анода.
Верные ответы (1):
  • Лягушка_1831
    Лягушка_1831
    10
    Показать ответ
    Тема: Доля электронов, преодолевающих задерживающий потенциал

    Описание:
    Для решения этой задачи необходимо рассмотреть энергетический барьер, образующийся на аноде из-за задерживающего потенциала. Задерживающий потенциал создает энергетическую преграду для пролета электронов. Доля электронов, которые смогут преодолеть этот барьер, определяется по формуле:

    p = exp(-(U - eV0)/(kT))

    где p - доля электронов, прeодолевающих задерживающий потенциал,
    U - напряжение на аноде,
    V0 - задерживающий потенциал,
    e - элементарный заряд,
    k - постоянная Больцмана,
    T - температура электронов.

    Мы можем использовать эту формулу для каждого значения напряжения (0,2 В и 0,4 В) с известными значениями V0 = 0, e = 1,6 * 10^(-19) Кл, k = 1,38 * 10^(-23) Дж/К и T = 1150 К. Подставив значения в формулу, мы найдем долю электронов, преодолевающих задерживающий потенциал.

    Демонстрация:
    Пусть U = 0,2 В, V0 = 0,4 В, T = 1150 К.
    Тогда по формуле p = exp(-(U - eV0)/(kT)) мы можем вычислить долю электронов, преодолевающих задерживающий потенциал.
    Substituting the given values, we get:
    p = exp(-(0,2 - 1,6 * 10^(-19) * 0,4)/(1,38 * 10^(-23) * 1150)).

    Совет:
    Для лучшего понимания этой задачи рекомендуется иметь базовые знания о физике, включая знаки математических операций и основные понятия, такие как энергия, напряжение, заряд и температура. Кроме того, такие понятия, как доля, экспонента и распределение Максвелла, также должны быть изучены, чтобы лучше понять задачу.

    Задание для закрепления:
    При задерживающем потенциале на аноде 0,6 В и температуре электронов 900 К, найдите долю электронов, преодолевающих задерживающий потенциал.
Написать свой ответ: