Bài 9 trang 93 SGK Vật lí 11

Đề bài

Cho phóng điện qua chất khí ở áp suất thấp, giữa hai điện cực cách nhau 20 cm. Quãng đường bay tự do của êlectron là 4 cm. Cho rằng năng lượng mà êlectron nhận được trên quãng đường bay tự do đủ để ion hoá chất khí, hãy tính xem một êlectron đưa vào trong chất khí có thể sinh ra tối đa bao nhiêu hạt tải điện.

Lời giải chi tiết

Vì giữa hai điện cực cách nhau 20cm, quãng đường bay tự do của các êlectron là 4cm nên sẽ có 5 lần số lần iôn hóa.

Khi êlectron va chạm với phân tử khí thì 1 êlectron sẽ làm cho phân tử khí tạo ra 1 iôn dương và 1 êlectron tự do.

Ở lần va chạm thứ hai, 2 êlectron va chạm với 2 phân tử khí tạo ra 2 iôn dương và 2 êlectron tự do.

Ở lần va chạm thứ ba, 4 elctron va chạm với 4 phân tử khí tạo ra 4 ion dương và 4 electron tự do.

Ở lần va chạm thứ tư, 8 elctron va chạm với 8 phân tử khí tạo ra 8 ion dương và 8 electron tự do.

Ở lần va chạm thứ năm, 16 electron va chạm với 16 phân tử khí tạo ra 16 ion dương và 16 electron tự do.

=> Tổng số electron sinh ra từ 1 electron ban đầu là: n = 31

=> Số hạt tải điện (bao gồm êlectron và iôn dương) tạo thành do iôn hóa từ 1 electron ban đầu là:

N = 2n = 2.31 = 62 hạt.