Какова кинетическая энергия рассеянного электрона в электрон-вольтах, если фотон с длиной волны 100 пикометров

Тема урока: Кинетическая энергия рассеянного электрона в электрон-вольтах

Объяснение: Для расчета кинетической энергии рассеянного электрона в электрон-вольтах, мы будем использовать формулу связи между энергией фотона и его длиной волны и формулу сохранения энергии в упругом соударении.

Первым шагом нам необходимо вычислить энергию фотона, исходя из его длины волны. У нас запрашивается фотон с длиной волны 100 пикометров. Для этого нам нужно воспользоваться формулой:

E = hc/λ

где E - энергия фотона, h - постоянная Планка (6,62607015 x 10^-34 Дж * с), c - скорость света (299792458 м/с), λ - длина волны фотона.

Подставив данные в формулу, получаем:

E = (6,62607015 x 10^-34 Дж * с * 299792458 м/с) / (100 пикометров * 10^-12 метров/пикометр)

E ≈ 1,98644586 x 10^-25 Дж

Далее, мы используем принцип сохранения энергии в упругом соударении, что означает, что сумма кинетической энергии рассеянного электрона и энергии фотона до соударения равна сумме их кинетической энергии и энергии фотона после соударения.

Поскольку рассеяние происходит под углом 180 градусов, электрон будет иметь положительную скорость после соударения. Поэтому можно сказать, что кинетическая энергия рассеянного электрона будет равна разности энергии фотона до соударения и после соударения:

Kinetic Energy = E(до соударения) - E(после соударения)

Kinetic Energy = E - E(после соударения)

Таким образом, чтобы рассчитать кинетическую энергию рассеянного электрона, нам нужно знать значение энергии фотона после соударения.

Дополнительный материал: Посчитать кинетическую энергию рассеянного электрона, если энергия фотона до соударения составляет 1,98644586 x 10^-25 Дж, а энергия фотона после соударения - 5,0 x 10^-26 Дж.

Совет: Для лучшего понимания концепции рассеяния фотонов на свободных электронах и расчета кинетической энергии рассеянного электрона рекомендуется изучить основы теории квантовой механики и законы сохранения энергии.

Упражнение: Вычислите кинетическую энергию рассеянного электрона, если энергия фотона до соударения составляет 3,0 x 10^-25 Дж, а энергия фотона после соударения - 1,5 x 10^-25 Дж.