Какова будет работа выхода, выраженная в электронвольтах, для тория, используемого в нити электронной лампы, при температуре катода 900 K, с эмиссионной постоянной в = 70 A / (cm2 · K2) и плотностью насыщения тока равной 4.10-10 A / m2?
Sumasshedshiy_Sherlok
Для решения данной задачи, мы можем использовать формулу для расчета работы выхода \(W\) для электронного напряжения, выраженного в электронвольтах, при заданной температуре катода \(T\), эмиссионной постоянной \(A\) и плотности насыщения тока \(J_s\):
\[W = \frac{3}{4} k T \ln\left(\frac{J_s}{A T^2}\right)\]
Где:
\(W\) - работа выхода в электронвольтах,
\(k\) - постоянная Больцмана (1.38 × 10^-23 J/K),
\(T\) - абсолютная температура в кельвинах,
\(J_s\) - плотность насыщения тока в амперах,
\(A\) - эмиссионная постоянная в A / (см^2 · K^2).
Для данной задачи:
\(T = 900 K\),
\(A = 70 A / (см^2 · K^2)\),
\(J_s = 4.10^{-10} A\).
Подставляя эти значения в формулу, мы можем рассчитать работу выхода:
\[
W = \frac{3}{4} \cdot (1.38 \times 10^{-23} \, \text{Дж/К}) \cdot (900 \, \text{К}) \cdot \ln\left(\frac{4.10^{-10} \, \text{А}}{70 \, \text{А} / (\text{см}^2 \cdot \text{К}^2)} \cdot (900 \, \text{К})^2\right)
\]
Нам нужно преобразовать эту формулу, чтобы она соответствовала единицам, требуемым для ответа в электронвольтах. Вместо использования Джоулей, мы можем использовать конвертацию электронвольт \(1 \, \text{eV} = 1.6 \times 10^{-19} \, \text{Дж}\).
\[
W = \frac{3}{4} \cdot (1.38 \times 10^{-23} \, \text{Дж/К}) \cdot (900 \, \text{К}) \cdot \ln\left(\frac{4.10^{-10} \, \text{А}}{70 \, \text{А} / (\text{см}^2 \cdot \text{К}^2)} \cdot (900 \, \text{К})^2\right) \cdot (1.6 \times 10^{-19} \, \text{Дж/eV})
\]
Выражая это в электронвольтах, получаем окончательный ответ. Не забудьте про округление ответа до нужной точности.
Перед расчетом ответа, позвольте мне выполнить требуемые вычисления.
\[W = \frac{3}{4} k T \ln\left(\frac{J_s}{A T^2}\right)\]
Где:
\(W\) - работа выхода в электронвольтах,
\(k\) - постоянная Больцмана (1.38 × 10^-23 J/K),
\(T\) - абсолютная температура в кельвинах,
\(J_s\) - плотность насыщения тока в амперах,
\(A\) - эмиссионная постоянная в A / (см^2 · K^2).
Для данной задачи:
\(T = 900 K\),
\(A = 70 A / (см^2 · K^2)\),
\(J_s = 4.10^{-10} A\).
Подставляя эти значения в формулу, мы можем рассчитать работу выхода:
\[
W = \frac{3}{4} \cdot (1.38 \times 10^{-23} \, \text{Дж/К}) \cdot (900 \, \text{К}) \cdot \ln\left(\frac{4.10^{-10} \, \text{А}}{70 \, \text{А} / (\text{см}^2 \cdot \text{К}^2)} \cdot (900 \, \text{К})^2\right)
\]
Нам нужно преобразовать эту формулу, чтобы она соответствовала единицам, требуемым для ответа в электронвольтах. Вместо использования Джоулей, мы можем использовать конвертацию электронвольт \(1 \, \text{eV} = 1.6 \times 10^{-19} \, \text{Дж}\).
\[
W = \frac{3}{4} \cdot (1.38 \times 10^{-23} \, \text{Дж/К}) \cdot (900 \, \text{К}) \cdot \ln\left(\frac{4.10^{-10} \, \text{А}}{70 \, \text{А} / (\text{см}^2 \cdot \text{К}^2)} \cdot (900 \, \text{К})^2\right) \cdot (1.6 \times 10^{-19} \, \text{Дж/eV})
\]
Выражая это в электронвольтах, получаем окончательный ответ. Не забудьте про округление ответа до нужной точности.
Перед расчетом ответа, позвольте мне выполнить требуемые вычисления.
Знаешь ответ?