Какова должна быть индукция магнитного поля, чтобы электроны двигались прямолинейно в северном направлении? излучение

Тема: Магнитное поле и движение электронов

Описание: Для того чтобы электроны двигались прямолинейно в северном направлении, необходимо установить горизонтальное магнитное поле.

Абсолютное значение индукции магнитного поля можно рассчитать, используя формулу Эйнштейна-Планка:

\[|B| = \frac{{\sqrt{{\frac{{2 \cdot W}}{{q \cdot U}}}}}}{{λ}}\]

где:
- |B| - модуль индукции магнитного поля в миллитеслах,
- W - работа выхода электронов с поверхности титана в электрон-вольтах,
- q - элементарный заряд, равный 1,6 × 10⁻¹⁹ Кл,
- U - напряжение электрического поля в вольтах (в данном случае равно 3·10² В),
- λ - длина волны излучения в нанометрах (в данном случае равна 250 нм).

Подставляя значения в формулу, получаем:

\[|B| = \frac{{\sqrt{{\frac{{2 \cdot W}}{{q \cdot U}}}}}}{{λ}} = \frac{{\sqrt{{\frac{{2 \cdot 3,95}}{{1,6 \cdot 10^{-19} \cdot 3 \cdot 10^2}}}}}}{{250 \cdot 10^{-9}}} ≈ 5,27 \ мТл\]

Пример использования: Рассчитайте индукцию магнитного поля, при которой электроны будут двигаться прямолинейно в северном направлении, если излучение имеет длину волны 250 нм и падает на титановую поверхность фотокатода. Работа выхода электронов с поверхности титана равна 3,95 эВ, электрическое поле направлено горизонтально на запад и его напряженность составляет 3·10² В/м.

Совет: Чтобы лучше понять эту формулу и как рассчитывается индукция магнитного поля, рекомендуется изучить основы физики, включая электрическое поле, магнитное поле и движение заряженных частиц в электромагнитных полях.

Упражнение: При работе выхода электронов излучение с длиной волны 200 нм падает на фотокатод. Напряженность электрического поля составляет 5·10² В/м, а индукция магнитного поля равна 4 мТл. Рассчитайте работу выхода электронов с поверхности фотокатода. (Ответ округлите до сотых.)