Một ống Rơn – ghen hoạt động dưới điện áp U = 50000V. Khi đó cường độ dòng điện qua ống Rơn – ghen là I = 5mA. Giả thiết 1% năng lượng của chùm electron được chuyển hóa thành năng lượng của tia X và năng lượng trung bình của các tia X sinh ra bằng 57% năng lượng của tia có bước sóng ngắn nhất. Biết electron phát ra khỏi catot với vận tôc bằng 0. Tính số photon của tia X phát ra trong 1 giây? A. 3,125.1016 photon/s B. 4,2.1014 photon/s C. 4,2.1015 photon/s D. 5,48.1014 photon/s

Câu hỏi:

Một ống Rơn – ghen  hoạt động dưới điện áp U = 50000V. Khi đó cường độ dòng điện qua ống Rơn – ghen là I = 5mA. Giả thiết 1% năng lượng của chùm electron được chuyển hóa thành năng lượng của tia X và năng lượng trung bình của các tia X sinh ra bằng 57% năng lượng của tia có bước sóng ngắn nhất. Biết electron phát ra khỏi catot với vận tôc bằng 0. Tính số photon của tia X phát ra trong 1 giây? 

A.

Bạn đang xem: Một ống Rơn – ghen hoạt động dưới điện áp U = 50000V. Khi đó cường độ dòng điện qua ống Rơn – ghen là I = 5mA. Giả thiết 1% năng lượng của chùm electron được chuyển hóa thành năng lượng của tia X và năng lượng trung bình của các tia X sinh ra bằng 57% năng lượng của tia có bước sóng ngắn nhất. Biết electron phát ra khỏi catot với vận tôc bằng 0. Tính số photon của tia X phát ra trong 1 giây? A. 3,125.1016 photon/s B. 4,2.1014 photon/s C. 4,2.1015 photon/s D. 5,48.1014 photon/s

3,125.1016 photon/s     

B.
4,2.1014 photon/s

C.
4,2.1015 photon/s        

D.
5,48.1014 photon/s

Đáp án đúng: D

Năng lượng của tia X có bước sóng ngắn nhất ứng với sự chuyển hóa hoàn toàn động năng của các electron đập vào anot thành bức xạ tia X

\({\varepsilon _{\min }} = \frac{{hc}}{\lambda } = qU\)

Năng lượng trung bình của tia X là

\(\varepsilon = 0,57qU\)

Gọi n là số photon của chùm tia X phát ra trong 1 s, khi đó công suất của chùm tia X sẽ là

\({P_X} = n\varepsilon = 0,57nqU\)

Gọi n_e là số electron đến anot trong 1 s, khi đó dòng điện trong ống được xác định bởi

\(I = {n_e}e \Rightarrow {n_e} = \frac{I}{e}\)

Công suất của chùm tia electron

\({P_e} = {n_e}qU = UI\)

Theo giả thuyết của bài toán

\({P_X} = 0,01{P_e} \Leftrightarrow 0,57nqU = 0,01UI \Rightarrow n = \frac{{0,01I}}{{0,57q}} = 4,{48.10^{14}}\) photon/s

Đáp án D