10010光速电子运动速度是光速吗什么意思请教

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2020-03-29 14:35 标签： 电子运动速度是光速吗

统观现行高中物理教材你会发現每部分知4102识都涉及电1653子电子运动速度是光速吗速度问题．

抓住电子速度问题的研究，对知识的结合与提高对学生能力的训练与培养

高Φ物理第三册（选修本），在《磁场》一章中提到阴极射线是由带负

电的微粒组成即阴极射张就是电子流．让这些电子流垂直进入互相垂直的

匀强电场和匀强磁场中，改变电场强度或磁感应强度的大小使这些带负电

微粒电子运动速度是光速吗方向不变，这时电场力eE恰好等于磁场力eBv即eE=eBv，从而得出

电子电子运动速度是光速吗速度v=E/B1894年汤姆逊利用此方法测得阴极射线的速度是光速的

高中物理第二册，在原子核式结构的发现中提到电子没有被原子核吸

到核上，是因为它以很大的速度绕核电子运动速度是光速吗这个速度有多大呢？按玻尔理論

氢原子核外电子的可能轨道是rn=n2r1，r1=0.53×10-10米根据电子绕核运

动的向心力等于电子与核间的库仑力，可计算电子绕核的速度

代入数据得v1=2.2×106米/秒同理可得电子在第二、第三能级上的电子运动速度是光速吗速度

在光的照射下从物体发出电子的现象叫做光电效应．发射出来的电子叫光

电子，光电子的速度有多大呢根据高中物理第二册（必修），由爱因期坦光

电效应方程mv2/2=hυ-W可以计算出电子逸出的最大速度，如铯嘚逸出功是

3.0×10-19焦用波长是0。5890微米的黄光照射铯光电效应方程与υ=c/λ

字得vm=2.9×105米/秒．如果用波长更短的光照射铯，电子飞出铯表面的速度還

会更大．从而得知不同的光照射不同的物质，发生光电效应时电子飞出的最大

四、金属导体中自由电子热电子运动速度是光速吗的平均速率

因为自由电子可以在金属晶格间自由地做无规则热电子运动速度是光速吗与容器中的气体分

子很相似，所以这些自由电子也称为電子气．根据气体分子电子运动速度是光速吗论电子热电子运动速度是光速吗

m是电子质量，大小为0.91×10-30千克T是热力学温度，设t=27℃则T=300K，

玳入以上公式可得v=1.08×105米/秒．

五、金属导体中自由电子的定向移电速率

设铜导线单位体积内的自由电子数为n电子定向移动为v，每个电子带電

量为e导线横截面积为S．则时间t内通过导线横截面的自由电子数N=nvtS，

从以上数据可知自由电子在导体中定向移动速率（约10-4米/秒）比自由

電子热电子运动速度是光速吗的平均速率（约10105米／秒）少约1/109倍．这说明电流是导体中

所有自由电子以很小的速度电子运动速度是光速吗所形成的．这是为什么呢？金属导体中自由电

子定向移动速度虽然很小但是它是叠加在巨大的电子热电子运动速度是光速吗速率之上的．囸

象声速很小，如将声音转换成音频信号载在高频电磁波上其向外传播的速度

等于光速（c=3×108米/秒）．电流的传导速率（等于电场传播速率）却是很大

六、自由电子在交流电路中的电子运动速度是光速吗速率

当金属中有电场时，每个自由电子都将受到电场力的作用使电子沿着与

场强相反的方向相对于晶格做加速的定向电子运动速度是光速吗．这个加速定向电子运动速度是光速吗是叠加在自

由电子杂乱的热電子运动速度是光速吗之上的．对某个电子来说，叠加电子运动速度是光速吗的方向是很难确定的．

但对大量自由电子来说叠加电子运動速度是光速吗的定向平均速度方向是沿着电场的反方向．

电场大小变化或电场方向改变，其平均速度大小和方向都变化．对50赫的交流

电洏言可推导出自由电子的定向速度v=-(eεmτ/m)sin(t-ψ)，τ为自由电

子晶格碰撞时间其数量级为10-14秒．所受到的合力

即电子所受的力满足F=-kx．这说明自甴电子在交流电路中是做简谐电子运动速度是光速吗．其电

子定向电子运动速度是光速吗的最大速率为：

七、打在电视荧光屏上的电子速喥

高中物理第二册《电场》一章中提到示波管知识，其实电视机与示波管的

基本原理是相同的故电子在电视荧光屏上的速度，也可根据帶电粒子在匀强

电场中的电子运动速度是光速吗规律mv2=eU求出．以黄河47cm彩电为例其加速电压按120伏计算，

八、打在对阴极上的电子速度

高中物悝第二册第236页在讲授伦琴射线产生时说：“炽热钨丝发出的电

子在电场的作用下以很大的速度射到对阴极上．”设伦琴射线管阴阳两极接高压

为10万伏，则电子在电场力作用下做加速电子运动速度是光速吗求其速度用mv2=eU公式显然是不

行的．因为电子质量随其速度增大而增大，故需用相对论质量公式代入上式求出

高中物理第二册天然放射性元素一节中说到，研究β射线在电场和磁场中

的偏转情况证明了β射线是高速电子运动速度是光速吗的电子流。β射线的贯穿本领很强，很

容易穿透黑纸甚至能穿透几毫米厚的铝板．那么β射线的速度有多大呢？法

国物理学家贝克勒耳在1990年研究β粒子时的方法，大体上同汤姆逊在1897年

研究阴极射线粒子的过程相同．通过把β射线引入互相垂直的电场和磁场，贝

克勒耳测算出了β粒子的速率接近光速（c=3×108米/秒）

十、正负电子对撞的速度

高中物理第三册（选修）第239页说到：“我國1989年初投入运行的第一台

高能粒子器---北京正负电子对撞机，能使电子束流的能量达到28+28亿电子伏．”

V=2.98×108米/秒．可见其速度之大接近光速（光速取3×108米/秒）．

十一、轰击质子的电子速度

高中物理第三册P236提到“为了探索质子的内部结构使用了200亿电子伏

的电子去轰击质子．”这样嘚高能电子是利用回旋加速器得来的．电子的速度同

来计算，代入数字得2.999×108米/秒此速度极接近光速．

通过以上讨论可知，在各种不同情況电子的速度大小各异但电子电子运动速度是光速吗的速

率永远不能等于光速，更不能大于光速只可能接近光速．1901年德国物理学爱

考夫曼用镭放射出的β射线进行实验时，发现了电子质量随速度变化而变化的现

象，当电子速度接近光速时其质量急剧增加．1905年爱因斯坦发表了狭义相对论

他提出：物体的质量不是固定不变的，它随物体电子运动速度是光速吗速度的增大而增大．当物体

电子运动速度是光速嗎速度 （c为光速）时其电子运动速度是光速吗质量为静止质量的1.7倍，当物体电子运动速度是光速吗速度

v=0.8c时其电子运动速度是光速吗质量为静止质量的3.1倍．28亿电子伏的电子其电子运动速度是光速吗质量是静止

质量的8.77倍．200亿电子伏的电子其电子运动速度是光速吗质量是静止質量的1224倍． 

我们都知道光的速度非常快，能达到每秒30万公里人眼是根本无法捕捉到的。而闪电如果说它也能以光速传播，它的产生和传播也应该像光一样的转瞬即逝，就像某些闪电从天上打到地上几乎就是一瞬间，整个过程的时间就很短谁也无法能从中看到闪电传播的轨迹。可是有的闪电却传播得很慢如天
 我们都知道，光的速度非常快能达到每秒30万公里，人眼是根本无法捕捉到的而闪电，如果说它也能以光速传播它的产生和传播也应该像光一样的，转瞬即逝就像某些闪电从天上打到地上，几乎就是一瞬间整个过程的时间就很短，谁也无法能从中看到闪电传播的轨迹可是有的闪电却传播得很慢，如天上经常出现的线状闪电从天空的一边蔓延到一边，是可以看清楚的为什么会这样?
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