Какова частота вращения электрона, который движется по окружности в магнитном поле с напряженностью h = 5·10^3 а/м?

Sladkiy_Angel

59

Чтобы решить эту задачу, нам понадобится применить формулу для частоты вращения электрона в магнитном поле.

Формула для частоты вращения (w) электрона в магнитном поле задается выражением:

\[w = \frac{eB}{m}\]

Где:
w - частота вращения электрона (вращений в секунду),
e - заряд электрона (элементарный заряд, который равен 1,6 * 10^(-19) Кл),
B - напряженность магнитного поля (в амперах на метр),
m - масса электрона (константа, равная 9,1 * 10^(-31) кг).

В данной задаче нам дана напряженность магнитного поля h = 5·10^3 А/м. Мы знаем, что 1 А/м равно 1 Тл (тесла).
Поэтому, мы можем записать значение напряженности магнитного поля в теслах:

\[B = 5 * 10^3 Тл\]

Используя данную информацию, мы можем вычислить частоту вращения электрона следующим образом:

\[w = \frac{eB}{m} = \frac{(1,6 * 10^(-19) Кл) * (5 * 10^3 Тл)}{9,1 * 10^(-31) кг}\]

Выполняем вычисления:

\[w = \frac{(1,6 * 5) * 10^(-19 + 3)}{9,1 * 10^(-31)} = \frac{8 * 10^(-16)}{9,1 * 10^(-31)}\]

Для выполнения деления чисел в экспоненциальной форме мы вычитаем показатели степени (вычисляем \((-16) - (-31)\)):

\[w = \frac{8}{9,1} * 10^(-16 - (-31)) = \frac{8}{9,1} * 10^(-15)\]

Выполняем вычисления:

\[w \approx 0,879 * 10^(-15) \, \text{вращений в секунду}\]

Таким образом, частота вращения электрона, который движется по окружности в магнитном поле с напряженностью h = 5·10^3 а/м, составляет приблизительно 0,879 * 10^(-15) вращений в секунду.