Bài toán điện quang

Khóa h ọ c LTĐHĐ B V ậ t Lí – Th ầ y Đoàn Công Th ạ o Bài toán điện quang Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 1 - A. Bài toán phát tia X Có 1 bình thủy tinh chứa đầy khí kẽm ở áp suất 3 10 P mHg ≈ . Bên trong chứa 2 điện cực, K nối với cực âm, S nối với cực dương, giữa A và K có một hiệu điện thế cực mạnh. Hiện tượng: trong ống có một số phần tử Zn bị ion hóa do bức xạ mặt trời, tồn tại ion dương trong ống, trong ống điện trường mạnh, ion dương được tăng tốc đập vào K, e ở K nhận năng lượng bứt khỏi, e chuyển động với vận tốc rất lớn hình thành dòng e từ A sang K. Nếu bố trí thêm điện cực thứ 3 là một kim loại có nguyên tử lượng lớn, chịu nhiệt độ cao. Đặt kim loại đó đối diện với K (gọi là đối catot), dòng e đến đập vào đối catot với vận tốc ax m v bị bị hãm đột ngột bởi đối catot, chui vào đối catot, tương tác với hạt nhân và nguyên tử của đối catot làm cho từ đối catot phóng ra một loại bức xạ mắt không nhìn thấy được, xuyên qua bình thủy tinh ra ngoài. Bức xạ này là chùm sóng điện từ, năng lượng rất lớn. Bức xạ này gọi là bức xạ Rơnghen hay bức xạ tia X, và ống này gọi là ống phát tia X 1- Tia X có bản chất của sóng điện từ, bước sóng nằm trong khoảng: 12 8 10 :10 λ − − = m 2- Tia X có khả năng đâm xuyên, có tác dụng hóa học, sinh lí, không bị lệch trong điện và từ trường, kích thích tính phát quang của một số chất. 3- Ứng dụng điển hình: Dùng chiếu chụp X- quang, kiểm tra chất lượng sản phẩm 4- Ba công thức cần nhớ đối với ống phát tia X 2 ax ax min 2 m m mv hc hf λ = = ( ax m v là vận tốc cực đại của e đập vào đối K) I n e = (n: số e bứt khỏi K trong 1s) 2 ax 2 m AK mv e U = Bài 1: Biết h, c, m, e. Biết tần số cực đại của photon trong bức xạ tia X phóng ra là: 8 ax 5.10 m f Hz = 1. Tìm ax W ?; ? dm AK U = 2. Biết rằng trong thời gian 10s thì tổng số e bứt ra khỏi K là 18 10 N = hạt. Tìm cường độ dòng điện trong ống phát tia Rơnghen 3. Giả sử 99,9% W d của e chuyển hóa thành nhiệt. Để làm mát đối K, người ta dùng một dòng nước chảy qua đối K, biết rằng khối lượng riêng 3 3 10 / D kg m = , nhiệt dung riêng c=4,18 J/g.độ. Độ chênh lệch nhiệt độ của dòng nước đi vào và đi ra là 0 10 t ∆ = C. Tìm lưu lượng của dòng nước chảy qua đối K (L=?) Hướng dẫn giải 1. max ax W d m hf = max W d AK AK e U U = ⇒ BÀI TOÁN ĐIỆN QUANG (TÀI LIỆU BÀI GIẢNG) Giáo viên: ĐOÀN CÔNG THẠO Khóa h ọ c LTĐHĐ B V ậ t Lí – Th ầ y Đoàn Công Th ạ o Bài toán điện quang Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 2 - 2. Số e bứt ra khỏi K trong 1s là: 18 10 10 N n t = = ; I n e = 3. Lưu lượng dòng nước là thể tích nước chảy qua đối K trong 1s Xét trong thời gian 1s, số e đến đối K là n, mỗi e mang năng lượng max W d Vậy tổng năng lượng mà e mang đến đối K để chuyển hóa thành nhiệt là: E=n max W d .0,999 Trong 1s năng lượng mà nước lấy đi là: 2 0 . H Q cM t = ∆ , mà M=L.D Điều kiện để nhiệt độ đối K không đổi là: Q=E Bài 2: Cho h, c, m, e. Biết vận tốc cực đại của e đến đối K là 7 ax 8.10 / m v m s = 1. Tìm min λ 2. Trong 1s có 18 10 hạt e đến đối K. Tìm AK U , I 3. Biết đối K làm bằng một 1 khối hình trụ có c=120 J/kg.độ, có khối lượng riêng 3 3 21.10 / D kg m = , có tiết diện 3 1 S cm = , bề dày d=1mm. Tìm thời gian τ cần chiếu vào đối K để nhiệt độ tăng từ 0 0 1 2 20 1500 t C t C = → = . Biết 50% W d được chuyển hóa thành nhiệt Hướng dẫn giải Xét trong thời gian τ , số e đến đối K là n τ . Vậy năng lượng chuyển hóa thành nhiệt: max W .0,5 . d E n τ = Phần năng lượng cho đối K nóng lên là: ' . . doiK E c M t = ∆ , với M=V.D=s.d.V Điều kiện: E=E’ Giáo viên : Đoàn Công Thạo Nguồn : Hocmai.vn . trong điện và từ trường, kích thích tính phát quang của một số chất. 3- Ứng dụng điển hình: Dùng chiếu chụp X- quang, kiểm tra chất lượng sản phẩm 4- Ba. TOÁN ĐIỆN QUANG (TÀI LIỆU BÀI GIẢNG) Giáo viên: ĐOÀN CÔNG THẠO Khóa h ọ c LTĐHĐ B V ậ t Lí – Th ầ y Đoàn Công Th ạ o Bài toán điện quang