Cho phóng điện qua chất khí ở áp suất thấp, giữa hai điện cực

Giải Vật lí 11 Bài 15: Dòng điện trong chất khí

Bài 9 trang 93 SGK Vật Lí 11:

Lời giải:

Dựa vào hiệu ứng tuyết lở để giải thích: Từ hình 15.5 SGK ta thấy:

Ban đầu có 1 electron, dưới tác dụng của điện trường sinh ra giữa hai điện cực electron sẽ bay từ điện cực âm về điện cực dương.

Cứ sau mỗi khoảng bay một quãng đường bằng quãng đường bay tự do trung bình λ = 4 cm thì mỗi electron có thể ion hóa các phần tử khí và sinh thêm được 1 electron. Vậy số electron có ở các khoảng cách điều điện cực 4n (với n = 1,2,3,..) lần lượt là:

• n = 1 → l = 4cm: có 2 electron

→ số electron sinh thêm là: 2 – 1 = 1 hạt

• n = 2 → l = 8cm: có 4 electron

→ số electron sinh thêm là: 4 – 2 = 2 hạt

• n = 3 → l = 12cm: có 8 electron

→ số electron sinh thêm là: 8 – 4 = 4 hạt

• n = 4 → l = 16cm: có 16 electron

→ số electron sinh thêm là: 16 – 8 = 8 hạt

• n = 5 → l = 20cm: có 32 electron

→ số electron sinh thêm là: 32 – 16 = 16 hạt

Vậy tổng số electron sinh ra từ 1 electron ban đầu khi bay từ cực âm đến cực đương là:

N₁ = 1 + 2 + 4 + 8 + 16 = 31 hạt

Tương ứng với mỗi electron sinh ra xuất hiện thêm một ion dương.

Vậy tổng số hạt sinh ra từ 1 electron ban đầu khi bay từ cực âm đến cực dương là:

N = 2.N₁ = 62 hạt

Đáp án: N = 62 hạt