Hitrost elektrona, elektronvolt

[Tasko]

1. NALOGA:

Kako izračunam hitrost elektrona?

Naloga:

Kolikšno hitrost ima elektron s kinetično energijo 1eV?

Moj (NAPAČEN) izračun:

Wk = 1eV
masa elektrona = 9,1 x 10⁻³¹ kg
-----------------------------------------------
Raćunal po enačbi: Wk = (mv²)/2
Rezultat: v = 1,4 x 10¹⁵ m/s > SVETLOBNA HITROST (c = 3 x 10⁸ m/s) ....torej NAPAČNO!

_____________________________________
2 NALOGA:

Koliko elektronvoltov meri povprečna translacijska kinetična energija molekule pri 20 °C?

Tega niti ne razumem, kaj šele, da bi znal izračunat...


Hvala za pomoč.

lp

[Aniviller]

1) sklepam da si popolnoma ignoriral vse enote in spregledal dejstvo da elektronvolt ni joule.

2) termicna translacijska energija: \(\frac{3}{2}kT\) (verjetno poznas obliko za plin, preracunano na maso, namesto na en delec: \(W_n=\frac{3}{2}m c_V T\)).

Bolj podrobno: vsak kvadratni clen v energiji molekule prispeva \(\frac{1}{2}kT\) k povprecni energiji zaradi termicnega gibanja (ekviparticijsko nacelo). V treh dimenzijah imas translacijski del kineticne energije \(\frac{m v_x^2}{2}+\frac{m v_y^2}{2}+\frac{m v_z^2}{2}\) - trije cleni.

[shrink]

1. naloga: Očitno si slabo pretvarjal eV v J. 1 eV=1.6*10^(-19) J.

2. naloga: Kar lepo po: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hb ... er.html#c1

[Tasko]

1) Uf, kakšen lapsus. Ok, ta je potem rešena.
2) Tudi ta mi je sedaj jasna.

Tole pa je, kot izgleda, napaka profesorja? Podan je elektron s kinetično energijo 10⁶ eV (po pretvorbi: 1,6 x 10⁻¹³ J). Zanima nas ponovno hitrost delca, ki po znani enačbi pride v = 6 x 10⁸ m/s, kar seveda ne more biti prav.
Se zdi, da ima elektron podano previsoko kinetično energijo (morda je bilo mišljeno 10⁻⁶ eV, kar pride v = 600 m/s)

Ob tej nalogi, se mi je porajalo vprašanje, koliko je najvišja (realna) kinetična energija elektrona in koliko je najmanjša, lahko elektron stoji (torej, 0 eV -> v = 0)?

Hvala.

lp

[shrink]

1) Uf, kakšen lapsus. Ok, ta je potem rešena.
2) Tudi ta mi je sedaj jasna.

Tole pa je, kot izgleda, napaka profesorja? Podan je elektron s kinetično energijo 10⁶ eV (po pretvorbi: 1,6 x 10⁻¹³ J). Zanima nas ponovno hitrost delca, ki po znani enačbi pride v = 6 x 10⁸ m/s, kar seveda ne more biti prav.
Se zdi, da ima elektron podano previsoko kinetično energijo (morda je bilo mišljeno 10⁻⁶ eV, kar pride v = 600 m/s)

Ob tej nalogi, se mi je porajalo vprašanje, koliko je najvišja (realna) kinetična energija elektrona in koliko je najmanjša, lahko elektron stoji?

Hvala.

lp

Eh, ne, pri višjih energijah je treba upoštevati relativistični popravek:

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hb ... ng.html#c6

(prva zveza)