自由電子的定向移電速率

1、一、陰極射線的速度高中物理第三冊(cè)（選修本），在《磁場(chǎng)》一章中提到陰極射線是由帶負(fù)電的微粒組成，即陰極射張就是電子流讓這些電子流垂直進(jìn)入互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，改變電場(chǎng)強(qiáng)度或磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，使這些帶負(fù)電微粒運(yùn)動(dòng)方向不變，這時(shí)電場(chǎng)力eE恰好等于磁場(chǎng)力eBv，即eE=eBv，從而得出電子運(yùn)動(dòng)速度v=EB。1894年湯姆遜利用此方法測(cè)得陰極射線的速度是光速的11500，約2105米秒二、電子繞核運(yùn)動(dòng)速度高中物理第二冊(cè)，在原子核式結(jié)構(gòu)的

2、發(fā)現(xiàn)中，提到電子沒(méi)有被原子核吸到核上，是因?yàn)樗院艽蟮乃俣壤@核運(yùn)動(dòng)，這個(gè)速度有多大呢？按玻爾理論，氫原子核外電子的可能軌道是rn=n2r1，r1=0.531010米。根據(jù)電子繞核運(yùn)動(dòng)的向心力等于電子與核間的庫(kù)侖力，可計(jì)算電子繞核的速度v=((ke2)(mr1))12，代入數(shù)據(jù)得v1=2.2106米秒，同理可得電子在第二、第三能級(jí)上的運(yùn)動(dòng)速度v2=1.1106米秒v3=0.73106米秒從以上數(shù)字可知，電子離核越運(yùn)其速度越小三、光電子速度

3、在光的照射下從物體發(fā)出電子的現(xiàn)象叫做光電效應(yīng)發(fā)射出來(lái)的電子叫光電子，光電子的速度有多大呢？由愛(ài)因期坦光電效應(yīng)方程mv22=hυW，可以計(jì)算出電子逸出的最大速度，如銫的逸出功是3.01019焦，用波長(zhǎng)是0。5890微米的黃光照射銫，光電效應(yīng)方程與υ=cλ聯(lián)立可求出電子從銫表面飛出的最大初速度vm=((2m)((chλ)W))12，代數(shù)字得vm=2.9105米秒如果用波長(zhǎng)更短的光照射銫，電子飛出銫表面的速度還會(huì)更大從而得知，不同的光照射不同

4、的物質(zhì)，發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)電子飛出的最大速度也不同四、金屬導(dǎo)體中自由電子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率因?yàn)樽杂呻娮涌梢栽诮饘倬Ц耖g自由地做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，與容器中的氣體分子很相似，所以這些自由電子也稱為電子氣根據(jù)氣體分子運(yùn)動(dòng)論，電子熱運(yùn)動(dòng)_的平均速率v=((8kT)(πm))12，式中k是玻耳茲常數(shù)，其值為1.381023焦開(kāi)，m是電子質(zhì)量，大小為0.911030千克，T是熱力學(xué)溫度，設(shè)t=27℃，則T=300K，_代入以上公式可得v=1.08105米秒v

5、m=eεmτm≈104米秒，振幅約為106米七、打在電視熒光屏上的電子速度高中物理第二冊(cè)《電場(chǎng)》一章中提到示波管知識(shí)，其實(shí)電視機(jī)與示波管的基本原理是相同的，故電子在電視熒光屏上的速度，也可根據(jù)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律mv2=eU求出以黃河47cm彩電為例，其加速電壓按120伏計(jì)算，電子打在熒光屏上的速度v=(2eUm)12，代入數(shù)字得v=6.5106米秒八、打在對(duì)陰極上的電子速度高中物理第二冊(cè)第236頁(yè)，在講授倫琴射線產(chǎn)生時(shí)說(shuō)：“

6、熾熱鎢絲發(fā)出的電子在電場(chǎng)的作用下以很大的速度射到對(duì)陰極上”設(shè)倫琴射線管陰陽(yáng)兩極接高壓為10萬(wàn)伏，則電子在電場(chǎng)力作用下做加速運(yùn)動(dòng)，求其速度用mv2=eU公式顯然是不行的因?yàn)殡娮淤|(zhì)量隨其速度增大而增大，故需用相對(duì)論質(zhì)量公式代入上式求出，即mv2(2(1v12c12)12)代入數(shù)字得v=6.5106米秒九、射線的速度高中物理第二冊(cè)天然放射性元素一節(jié)中說(shuō)到，研究β射線在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)情況，證明了β射線是高速運(yùn)動(dòng)的電子流。β射線的貫穿本領(lǐng)很強(qiáng)