Dạng 4: Bài tập về tia X

Qua bài giảng Tia X này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như : 

• Nêu được cách tạo, tính chất và bản chất, một số ứng dụng của tia X. 

• Thấy được sự rộng lớn của phổ sóng điện từ, do đó thấy được sự cần thiết phải chia phổ ấy thành các miền, theo kĩ thuật sử dụng để nghiên cứu và ứng dụng sóng điện từ trong mỗi miền. 

Hôm nay chúng ta qua dạng 4 Bài tập về tia X, thực ra dạng 4 nằm ở chuyên đề Sóng ánh sáng chúng ta đã nhắc đến, liên quan đến các phần giống như lượng tử nên hôm nay chúng ta sẽ nghiên cứu, đây là dạng cuối cùng cũng giống như hiện tượng quang điện.

* Công suất ống Rơnghen: là năng lượng mang đối catôt trong 1 s
P = U.I
* Cường độ dòng điện qua ống Rơnghen:
I = N.|e|
Với N là số electron đập vào đối catôt trong 1 s
Định lí động năng: E_đ - E_đo = |e|.U
Thường E_đo = 0 ⇒  E_đ = e.U
Định lí bảo toàn năng lượng ⇒  E_đ = \(\varepsilon\) + Q
\(\Rightarrow \varepsilon = hf = h\frac{c}{\lambda } \leq\) E_đ 
Năng lượng tia X lớn nhất ⇔ \(\varepsilon\) = E_đ 

\(\Rightarrow \left\{\begin{matrix} \lambda _{min} = \frac{hc}{|e|.U}\\ f _{max} = \frac{|e|.U}{h} \end{matrix}\right.\)

VD1: Điện áp giữa Anôt và Catôt của 1 ống Rơnghen là U = 30 kV. Tìm bước sóng nhỏ nhất của tia X phát ra?
Giải:
U = 30 kV = 30000 V
\(\lambda _{min} = \frac{hc}{|e|.U}\)
\(\rightarrow \lambda _{min} = \frac{6,625.10^{-34}.3.10^8}{1,6.10^{-19}.30000}\)
\(\rightarrow \lambda _{min} = 4,14.10^{-14} \ (m)\)

VD2: Bước sóng ngắn nhất củ tia Rơnghen là 100 nm. Tìm hiểu điện thế giữa Anôt và Catôt của ống Rơnghen? Bỏ qua động năng của electron khi bứt khỏi Catôt?
Giải:
\(\lambda _{min} = 100\ nm = 100.10^{-9}\ m\)
Mà: \(\lambda _{min} = \frac{hc}{|e|.U} \Rightarrow U = \frac{hc}{|e|.\lambda _{min}}\)
\(\Rightarrow U = \frac{6,625.10^{-34}.3.10^8}{1,6.10^{-19}.100.10^{-19}} = 12421,8\ (V)\)