A. Lý thuyết I. Phát hiện và cách tạo tia X Phát hiện: Khi cho một chùm tia catot (chùm electron có năng lượng lớn) đập vào vật rắn thì vật phát ra tia X. Cách tạo: Để tạo tia X người ta dùng ống Cu-lit-gio. Cấu tạo ống Cu-lit-gio gồm: Một ống thủy tinh bên trong là chân không, gồm một dây nung bằng vonfam FF’ dùng làm electron và hai điện cực: Một chòm cầu kim loại để làm catot K. Một anot A bằng kim loại có nguyên tử khối lớn, điểm nóng chảy cao. Đặt giữa anot và catot một hiệu điện thế vài chục kilovon. Các elelctron bay ra từ dây FF’ chuyển động vào điện trường mạnh giữa anot và catot đến đập vào A làm cho A phát ra tia X. II. Bản chất và tính chất tia X Bản chất: Tia X là sóng điện từ, có bước sóng nằm trong khoảng 10-11 m đến 10-8 m. Phân loại: 2 loại: Tia X cứng: Có năng lượng lớn Tia X mềm: Có năng lượng thấp hơn. Tính chất: Tính chất quan trọng nhất là khả năng đâm xuyên. Nó dễ dàng đi qua các vật không trong suốt đối với ánh sáng thông thường như gỗ, giấy, vải,... đi qua khó hơn đối với kim loại, mô cứng, ..., dùng đề chụp X quang. Làm đen kính ảnh, dùng để chụp điện trong y tế. Làm phát quang một số chất. Làm ion hóa không khí Có tác dụng sinh lí, dùng để trị ung thư nông. III. Thang sóng điện từ Sóng điện từ có đầy đủ tính chất của sóng ánh sáng nên có sự đông nhất giữa sóng điện từ và sóng ánh sáng. Sóng vô tuyến, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia X và tia gamma đều có cùng bản chất, cùng là sóng điện từ chỉ khác nhau về tần số (hay bước sóng). Các sóng này tạo nên một phổ liên tục gọi là thang sóng điện từ. Sự khác nhau về tần số tạo nên sự khác nhau về tính chất và công dụng của từng loại sóng điện từ. B. BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI Bài 1 trang 146 sgk Vật lý lớp 12. Tia X là gì? Hướng dẫn giải: Tia X là sóng điện từ có bước sóng từ 10-11m đến 10-8m Bài 2 trang 146 sgk Vật lý lớp 12. Trình bày cấu tạo và hoạt động của ống Cu-lít-giơ ? Hướng dẫn giải: Bài 3 trang 146 sgk Vật lý lớp 12. Nêu các tính chất và tác dụng của tia X? Hướng dẫn giải: Bài 4 trang 146 sgk Vật lý lớp 12. Nêu tên các sóng và tia trong thang sóng điện từ theo thứ tự từ bước sóng ngắn đến bước sóng dài ? Hướng dẫn giải: Tia gamma, tia X, tia tử ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia hồng ngoại, sóng vô tuyến. Bài 5 trang 146 sgk Vật lý lớp 12. Chọn câu đúng Tia X có bước sóng A. Lớn hơn tia hồng ngoại. B. Lớn hơn tia tử ngoại. C. Nhỏ hơn tia tử ngoại. D. Không thể đo được. Hướng dẫn giải: Đáp án C Bài 6 trang 146 sgk Vật lý lớp 12. Hiệu điện thế giữa anôt và catôt của một ống Cu- lít- giơ là 10 kV. Tính tốc độ và động năng cực đại của các êlectron, khi đập vào atôt. Cho biết khối lượng và điện tích của êlectron: me = 9,1.10-31 kg; -e = -1,6. 10-19 C. Hướng dẫn giải: Từ công thức: Wdmax = \(\frac{1}{2}\)mv2max = eU ta có: vmax = \(\sqrt{\frac{2eU}{m}}\) = \(\sqrt{\frac{2.1,6.10^{-19}.10000}{9,1.10^{-31}}}\) ≈ 0,593.108 m/s. Bài 7 trang 146 sgk Vật lý lớp 12. Một ống Cu-lít-giơ có công suất 400 W, hiệu điên thế giữa anôt và catôt có giá trị 10kV. Hãy tính: a) Cường độ dòng điện và số êlectron qua ống trong mỗi giây. b) Nhiệt lượng tỏa ra trên anôt trong mỗi phút Hướng dẫn giải: a) Cường độ dòng điện: $I = \frac{P}{U} = 0,04 A$ = 40 mA. Số êlectron qua ống trong mỗi giây: N = $\frac{I}{e}$ = $\frac{0.04}{1.6 \times 10^{-19}} $ = 2,5.1027 êlectron/ giây b) Nhiệt lượng tỏa ra trên anôt trong mỗi phút: Q = Pt = 400. 60 = 24000 J
