Какая доля электронов преодолевает задерживающий потенциал анода в следующих случаях: 1) потенциал равен 0,2

Zvonkiy_Nindzya

24

Для решения данной задачи, нам необходимо знать формулу, связывающую задерживающий потенциал с долей преодолевающих его электронов. Эта формула имеет вид:

\[ I = I_0 \cdot e^{-\frac{eU}{kT}} \]

где:
- \( I \) - ток протекающих электронов,
- \( I_0 \) - ток электронов, протекающих без задерживающего потенциала,
- \( e \) - элементарный заряд,
- \( U \) - задерживающий потенциал анода,
- \( k \) - постоянная Больцмана,
- \( T \) - температура анода.

Так как у нас нет данных о температуре анода, то мы будем считать ее равной комнатной температуре, то есть 298 К. Значение постоянной Больцмана составляет \( 1,38 \times 10^{-23} \) Дж/К.

Для первого случая, где потенциал анода равен 0,2 В, подставим данное значение в формулу:

\[ I = I_0 \cdot e^{-\frac{e \cdot 0,2}{1,38 \times 10^{-23} \cdot 298}} \]

Полученное значение тока представляет собой долю преодолевающих задерживающий потенциал электронов.

Аналогично, для второго случая, где потенциал анода равен 0,4 В, подставим данный потенциал в формулу:

\[ I = I_0 \cdot e^{-\frac{e \cdot 0,4}{1,38 \times 10^{-23} \cdot 298}} \]

Теперь проведем несколько вычислений для получения ответов.

Для первого случая:
\[ I = I_0 \cdot e^{-\frac{e \cdot 0,2}{1,38 \times 10^{-23} \cdot 298}} \]
\[ I \approx 0,819 \cdot I_0 \]

Таким образом, доля электронов, преодолевающих задерживающий потенциал 0,2 В, составляет приблизительно 0,819 или 81,9%.

Для второго случая:
\[ I = I_0 \cdot e^{-\frac{e \cdot 0,4}{1,38 \times 10^{-23} \cdot 298}} \]
\[ I \approx 0,670 \cdot I_0 \]

Таким образом, доля электронов, преодолевающих задерживающий потенциал 0,4 В, составляет приблизительно 0,670 или 67,0%.

Надеюсь, что объяснение и решение данной задачи понятны и полезны!