Как найти скорость электрона

Согласно общепринятой планетарной модели атома, любой атом подобен Солнечной системе. Роль Солнца играет массивное ядро в центре (где сосредоточены протоны, несущие положительные заряды), вокруг которого вращаются отрицательно заряженные электроны. В целом атом нейтрален, поскольку количество протонов и электронов одинаково, а нейтроны, находящиеся в ядре вместе с протонами, не несут вообще никакого заряда.

Инструкция

1. Например, вам надо решить такую задачу. Электрон движется в однородном магнитном поле с величиной индукции В, описывая при этом идеально круговую траекторию. На него действует сила Лоренца Fл. Центростремительное ускорение электрона равно «а». Требуется вычислить скорость движения электрона.
2. Для начала вспомните, что такое сила Лоренца и как она вычисляется. Это сила, с которой электромагнитное поле действует на единичную заряженную частицу. В вашем случае, по условиям задачи (электрон находится в магнитном поле, движется по окружности постоянного радиуса), сила Лоренца будет являться центростремительной силой и вычисляться по следующей формуле: Fл = еvB. Величины Fл и В вам даны по условиям задачи, величина заряда электрона е легко находится в любом справочнике.
3. С другой стороны, силу Лоренца (как и любую другую силу) можно выразить по следующей формуле: Fл = ma. Величина массы электрона m также без труда находится с помощью справочной литературы.
4. Уравнивая эти выражения, вы увидите, что evB равно ma. Единственная неизвестная вам величина – та самая скорость v, которую и надо найти. Путем элементарного преобразования, вы получите: V = ma/eB. Подставив в формулу известные вам величины (как данные по условиям задачи, так и найденные самостоятельно), получите ответ.
5. Ну, а как быть, например, если вам неизвестна ни величина индукции В, ни сила Лоренца Fл, а вместо них дан лишь радиус окружности r, по которой вращается тот самый электрон? Как в таком случае определить его скорость? Вспомните формулу центростремительного ускорения: а = v2/r. Отсюда: v2 = ar. После извлечения квадратного корня из произведений величин центростремительного ускорения и радиуса окружности, вы и получите искомую скорость электрона.