Каковы значения средней длины свободного пробега и скорости движения ионизованного электрона в газе? Что можно сказать

Тема: Средняя длина свободного пробега, скорость движения ионизованного электрона в газе и средняя напряженность электрического поля

Пояснение: Средняя длина свободного пробега (λ) и скорость движения (v) ионизованного электрона в газе зависят от его энергии, эффективного сечения столкновения, концентрации газа и массы ионов. Эти физические величины имеют определенные значения в разных газах и условиях.

Средняя длина свободного пробега представляет собой среднее расстояние между двумя последовательными столкновениями ионизованного электрона с атомами газа. Она может быть рассчитана по формуле: λ = 1 / (n * σ), где n - концентрация газа, а σ - эффективное сечение столкновения.

Скорость движения ионизованного электрона в газе зависит от его энергии и массы. Она может быть рассчитана по формуле: v = √(2 * E / m), где E - энергия электрона, m - его масса.

Средняя напряженность электрического поля в котором находится электрон выражается в киловольтах на метр (кИ/м). Она зависит от разности потенциалов (U) между двумя точками, а также от расстояния (d) между этими точками. Она может быть рассчитана по формуле: E = U / d.

Пример: Пусть электрон движется в газе с концентрацией 2,5 * 10^20 молекул/м^3 и эффективным сечением столкновения 4 * 10^-19 м^2. Если его энергия составляет 5 эВ, а масса 9,1 * 10^-31 кг, то каковы значения средней длины свободного пробега, скорости движения и средней напряженности электрического поля?

Совет: Для лучшего понимания и запоминания данных величин, рекомендуется изучить соответствующий раздел физики, включающий теоретическую основу и примеры расчетов. Также полезно запомнить формулы и учиться применять их в различных задачах.

Дополнительное задание: Эйон с энергией 4 эВ движется в вакууме с массой 2,7 * 10^-27 кг. Рассчитайте его скорость движения и среднюю длину свободного пробега, если его эффективное сечение столкновения составляет 3 * 10^-19 м^2.