Tổng hợp lý thuyết chuyên đề Ống Cu lít giơ, bước sóng tia Rơn ghen và bài tập rèn luyện

  1. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪

    1. Ống Rơn-ghen

    a) Cấu tạo:
    Ống Rơn-ghen là một bình cầu (chứa khí áp suất thấp - gọi là khí kém) bên trong có 3 điện cực:
    • Catốt có dạng chỏm cầu có tác dụng làm các electron bật ra tập trung tại tâm của bình cầu.
    • Anốt là điện cực dương ở phía đối diện với catốt ở thành bình bên kia.
    • Đối catốt là một điện cực (thường được nối với anốt). Ở bề mặt của đối catốt là một kim loại có nguyên tử lượng lớn và khó nóng chảy.
    01.png
    02.jpg
    • Ống Rơn-ghen được chế tạo thành ống phóng điện tử Cu-lit-giơ (Coolidge): Là một ống thủy tinh bên trong là chân không, gồm một dây nung bằng vonfam và hai điện cực
    03.jpg
    b) Hoạt động:
    Đặt vào giữa anốt và catốt một hiệu điện thế không đổi (khoảng vài chục kV) thì electron bứt ra từ catốt được tăng tốc rất mạnh. Khi đập vào đối âm cực, các electron bị đột ngột hãm lại và làm phát ra tia X. Người ta gọi tia X là bức xạ hãm.
    2. Tính bước sóng tia Rơn-ghen

    • Electron bứt ra khỏi catốt được tăng tốc trong điện trường tạo bởi hiệu điện thế \(U_{AK}\) thu được động năng bằng công của lực điện trường: \(W_đ=A_{AK}=e.U_{AK}\)
    • Khi electron đập vào đối catốt, tương tác với hạt nhân ở đối catốt sẽ phát ra 1 bức xạ có năng lượng \(\varepsilon\le W_đ\)
    • \(\Rightarrow \dfrac{hc}{\lambda}\le e.U_{AK}\) \(\Rightarrow \lambda \ge\dfrac{hc}{e.U_{AK}}\) \(\Rightarrow\boxed{ \lambda_{min} =\dfrac{hc}{e.U_{AK}}}\)
     
  2. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
  3. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Nội dung nào sau đây là không đúng đối với tia Rơnghen ?
    • Trong không khí thường tia Rơnghen cứng và tia Rơnghen mềm có cùng vận tốc.
    • Hiệu điện thế giữa anốt và catốt càng lớn thì tia Rơnghen bức xạ ra có bước sóng càng dài.
    • Tia Rơnghen mang năng lượng, khả năng đâm xuyên rất tốt.
    • Tia Rơnghen làm hủy diệt tế bào, gây phát quang một số chất.
    Hướng dẫn giải:

    B .Hiệu điện thế giữa anốt và catốt càng lớn thì tia Rơnghen bức xạ ra có bước sóng càng dài.
     
  4. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
  5. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
  6. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
  7. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Trong một ống Rơnghen người ta tạo ra một hiệu điện thế không đổi $U = 2,1.10^{4}$ V giữa hai cực. Coi động năng ban đầu của electron không đáng kể, động năng của electron khi đến âm cực bằng
    • $1,05.10^{4}$ eV.
    • $2,1.10^{4}$ eV.
    • $4,2.10^{4}$ eV.
    • $4,56.10^{4}$ eV.
    Hướng dẫn giải:

    Động năng của electron khi đến cực âm là
    \(W_{đ}= W_{0đ}+eU_h\)
    mà \(W_{0đ}\)= 0 nên \(W_{đ}= eU_h= 1,6.10^{-19}.2,1.10^4= 3,36.10^{-15}J= \frac{3,36.10^{-15}}{1,6.10^{-19}}= 2,1.10^4eV.\)
    Do 1 eV = $1,6.10^{-19}$ J.
     
  8. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
  9. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Một ống Rơnghen phát ra bức xạ có bước sóng ngắn nhất là $6,21.10^{11}$ m. Biết độ lớn điện tích êlectrôn, vận tốc ánh sáng trong chân không và hằng số Plăng lần lượt là $1,6.10^{-19}$ C; $3.10^{8}$ m/s; $6,625.10^{-34}$ J.s. Bỏ qua động năng ban đầu của êlectrôn. Hiệu điện thế giữa anốt và catốt của ống là
    • 2,00 kV.
    • 2,15 kV.
    • 20,00 kV.
    • 21,15 kV.
    Hướng dẫn giải:

    Bỏ qua động năng ban đầu khi đó \(hf = eU\)
    => \(U = \frac{hc}{\lambda |e|}= \frac{6,625.10^{-34}.3.10^8}{6,21.10^{-11}.1,6.10^{-19}}=20000V= 20 kV. \)
     
  10. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪