Kuvaputkessa elektroneja kiihdytetään sähkökentässä, jonka voimakkuus on 25 kV/m. Elektronit osuvat näyttöpintaan, jonka loisteaine synnyttää valoa.

1. Piirrä kuva, josta ilmenee sähkökentän suunta kuvaputkessa ja elektroniin kohdistuvan voiman suunta.
2. Kuinka suuri on elektronin kiihtyvyys kentässä?

Ratkaisu

a.


b. Newtonin II lain mukaan [[$F=ma$]], missä F on hiukkaseen kohdistuva kokonaisvoima, m on hiukkasen massa ja a sen kiihtyvyys. Tässä tapauksessa elektroniin kohdistuva voima on sähkökentän aiheuttama voima, [[$F=QE$]]. Näistä saadaan ratkaistua kiihtyvyys:

[[$a=\dfrac{F}{m}=\dfrac{QE}{m}=\dfrac{1,602177\cdot 10^{-19}\text{ C}\cdot 25 000\text{ V}/\text{m}}{9,109384\cdot 10^{-31}\text{ kg}}=4,39\dotso \cdot 10^{15}\text{ m/s}^2\approx 4,4\cdot 10^{15}\text{ m/s}^2$]]