При увеличении напряжения с U1=50 кВ до И₂=450 кВ, кинетическая энергия электронов изменится в...

Задача: при увеличении напряжения с U1 = 50 кВ до U2 = 450 кВ на сколько изменится кинетическая энергия электронов?

Короткий ответ: изменение KE равно 400 кЭВ (то есть 4.00×10^5 электрон-вольт), что эквивалентно примерно 6.41×10^−14 джоулей.

Пошаговое решение:

1. Работа электрического поля равна изменению кинетической энергии: ΔKE = e · ΔV.
2. Найдем изменение напряжения: ΔV = U2 − U1 = 450 кВ − 50 кВ = 400 кВ = 4.00×10^5 В.
3. Подставим заряд электрона e = 1.602×10^−19 C: ΔKE = (1.602×10^−19 C) × (4.00×10^5 V) = 6.408×10^−14 Дж.
4. В единицах энергии: 400 кЭВ (поскольку энергия, набираемая при ускорении через V, равна eV, то KE изменится на 400 keV).
5. Примечание: итоговая кинетическая энергия может быть также записана как KE_final = eV_final = 450 keV. Это соответствует реляционной скорости примерно v ≈ 0.85 c (приблизительно), потому что полная энергия электрона близка к его эфRest энергий (511 keV).

Итог: изменение кинетической энергии электронов — 400 кЭВ (≈ 6.41×10^−14 Дж).