Một ống Rơn - ghen hoạt động dưới điện áp U = 50000 V

30/40

Một ống Rơn - ghen hoạt động dưới điện áp U = 50000 V. 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 tốc bằng 0. Tính số photon của tia X phát ra trong 1 giây?

3,125.1016 photon/s

4,2.1014 photon/s

4,2.1015 photon/s

5,48.1014 photon/s

Giải thích

Đáp án 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

ε_min=hc/λ=qU

Năng lượng trung bình của tia X là ε = 57%qU=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=nε=0,57nqU

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

I=n₂e =>n_e=I/e

Công suất của chùm tia electron là P_e=n_eqU₌U.I

Điện tích của electron là q≈1,60. 10^–19

P_X=1%P_e=0,01P_e=>0,57qU=0,01.U.I=>n=5,48.10¹⁴photon/s