Question

На металлическую пластину, которая подсоединена к электрометру, падает рентгеновское излучение, длина волны которого 20 нм. К какому потенциал зарядится пластинка?​

Answer 1

Ответ

К нулевому. Ионизация воздуха рентгеновским излучением приведет к разряду электрометра.

Вот и всё.

Объяснение:

Answer 2

Для определения потенциала, к которому зарядится металлическая пластинка, подверженная воздействию рентгеновского излучения, можно использовать закон сохранения электростатической энергии. Это закон гласит, что изменение электростатической энергии между двумя заряженными телами равно работе, совершенной для перемещения заряда из одной точки в пространстве в другую. Формула для изменения электростатической энергии:

ΔU = qΔV

Где: ΔU - изменение электростатической энергии q - заряд пластинки ΔV - изменение потенциала между пластинкой и бесконечностью (нулевым потенциалом)

В данном случае, мы хотим найти потенциал пластинки, к которому она зарядится под воздействием рентгеновского излучения. Для этого мы можем предположить, что пластинка заряжена до потенциала V, и затем рентгеновское излучение вызывает изменение потенциала. Мы можем записать это изменение как ΔV.

ΔV = V - 0

Где 0 - потенциал бесконечности, который можно считать нулевым потенциалом.

Теперь, мы также знаем, что длина волны рентгеновского излучения составляет 20 нм (нанометров). Энергия фотона рентгеновского излучения связана с его длиной волны следующим образом:

E = h * c / λ

Где: E - энергия фотона h - постоянная Планка (примерно 6.626 x 10^-34 Дж·с) c - скорость света (примерно 3 x 10^8 м/с) λ - длина волны

Мы можем использовать эту формулу для вычисления энергии фотона рентгеновского излучения.

E = (6.626 x 10^-34 Дж·с * 3 x 10^8 м/с) / (20 x 10^-9 м) ≈ 9.939 x 10^-16 Дж

Теперь мы знаем, что работа, необходимая для изменения потенциала пластинки, связана с энергией фотона и зарядом пластинки следующим образом:

ΔU = qΔV = E

qΔV = 9.939 x 10^-16 Дж

Теперь мы можем найти заряд пластинки:

q = (9.939 x 10^-16 Дж) / ΔV

Теперь, чтобы найти ΔV, мы можем использовать следующее выражение:

ΔV = k * q / r

Где: k - постоянная Кулона (примерно 8.99 x 10^9 Н·м^2/Кл^2) q - заряд пластинки r - расстояние между пластинкой и источником излучения

Предположим, что расстояние r нам неизвестно, но можно считать, что пластинка находится на большом расстоянии от источника излучения (бесконечность). В этом случае, ΔV будет близко к нулю, и мы можем пренебречь этим изменением потенциала:

ΔV ≈ 0

Теперь мы можем переписать наше уравнение:

k * q / r ≈ 0

Это означает, что заряд пластинки должен быть близким к нулю, и пластинка будет почти нейтральной по потенциалу.

Таким образом, металлическая пластинка, подверженная воздействию рентгеновского излучения с длиной волны 20 нм, зарядится почти до нулевого потенциала, и заряд пластинки будет близким к нулю.