VnHocTap.com giới thiệu đến các em học sinh lớp 12 bài viết Bước sóng nhỏ nhất, tần số lớn nhất của tia X, nhằm giúp các em học tốt chương trình Vật lí 12.
Nội dung bài viết Bước sóng nhỏ nhất, tần số lớn nhất của tia X:
Bước sóng nhỏ nhất, tần số lớn nhất của tia X. Phương pháp. Gọi UAK là điện áp đặt vào Anốt và Catốt của ống Cu-lít-giơ (ống Rơnghen). Theo định lí biến thiên động năng. Nếu coi động năng của electron khi bứt ra khỏi Catốt vô cùng nhỏ thì ta có khi đến Anốt, các electron có năng lượng là WñA, năng lượng này sẽ chuyển hóa thành nhiệt lượng làm nóng Anốt và một phần năng lượng phát ra tia X. Vậy ta có hc hc W eU Q λ λ. Từ đó suy ra X. Dấu bằng xảy ra khi Q = 0, tức là toàn bộ động năng của electron khi đập vào Anốt chuyển thành năng lượng của tia X. Vậy bước sóng ngắn nhất của tia X phát ra là: λ = X min. Tần số lớn nhất của tia X là: max X min.
Ví dụ minh họa. Ví dụ 1: Trong một ống Ron ghen. Biết hiệu điện thế giữa anốt và catốt là 4 U V = 2.10. Hãy tìm bước sóng nhỏ nhất min λ của tia Rơn ghen do ống phát ra? Bỏ qua động năng ban đầu của êlectron khi bứt ra khỏi catốt A. 0,31 pm. B. 0,62 pm. C. 0,93 pm. D. 0,46 pm. Lời giải. Bước sóng ngắn nhất của tia X phát ra là: min . X AK. Đáp án B. Ví dụ 2: Hiệu điện thế giữa anốt và catốt của ống Rơnghen là 18,75kV. Bỏ qua động năng ban đầu của electron khi bứt ra khỏi catốt. Tần số lớn nhất mà tia Rơnghen phát ra là bao nhiêu? Cho 19 e 1,6.10. A. 18 3,8.10 Hz. B. 18 6,3.10 Hz. C. 18 4,2.10 Hz. D. 18 2,1.10 Hz. Lời giải. Bước sóng ngắn nhất của tia X phát ra là: X min AK. Tần số lớn nhất của tia X là: 18 max min. Đáp án C.
Ví dụ 3: Một ống Cu-lít-giơ (ống tia X) đang hoạt động. Bỏ qua động năng ban đầu của các êlectron khi bứt ra khỏi catôt. Ban đầu, hiệu điện thế giữa anôt và catôt là U thì tốc độ của êlectron khi đập vào anôt là υ. Khi hiệu điện thế giữa anôt và catôt là 1,5U thì tốc độ của êlectron đập vào anôt thay đổi một lượng 4000 km/s so với ban đầu. Giá trị của υ là A. 7 1,78.10 . m s B. 6 3,27.10 . m s C. 7 8,00.10 . m s D. 6 2,67.10 . m s. Lời giải. Gọi vận tốc lúc đầu là 1 υ, lúc sau là 2 υ. Đáp án A.
Bài tập tự luyện Câu 1: Ống Rơnghen đặt dưới hiệu điện thế 19995 . U V AK = Tính bước sóng ngắn nhất của tia X mà ống có thể phát ra A. 8 6,2.10 . m− B. 8 3,1.10 . m− C. 8 9,3.10 . m− D. 8 5,8.10 . m−. Câu 2: Hiệu điện thế giữa hai điện cực của ống Cu-lít-giơ (Ống tia X) là 4 2.10 . U V AK = Bỏ qua động năng ban đầu của electron khi bứt ra khỏi catốt. Tính tần số lớn nhất của tia X mà ống có thể phát ra A. 19 0,215.10 z. H B. 19 0,398.10 z. H C. 19 0,483.10 z. H D. 19 0,5.10 z. H. Câu 1: Đáp án A. Bước sóng ngắn nhất của tia X mà ống có thể phát ra là: min 19 19,875.10 6,2.10 . 1,6.10 .19995 X. Câu 2: Đáp án C.