Phương pháp giải bài tập tia X Vật Lý 12

Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh.. [r]

CHUYÊN ĐỀ BÀI TẬP VẬT LÝ 12

PHƢƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP TIA X

1) Tính bƣớc sóng ngắn tia X phát ra:

Khi dòng quang electron đến đập vào kim loại có nguyên tử lượng lớn đột ngột dừng lại phát tia X

Theo định luật bảo toàn lượng:

Năng lượng dòng electron = lượng tia X+ Nhiệt (nhiệt lớn so với lượng tia X)

X Q X

  

   

 X hc 

  X

X

hc   hc

 

   

Ta có lượng dòng quang electron = động chùm quang electron đập vào đối Katốt

Wd eUAK

   X

AK h c eU 

 

Bước sóng ngắn tia X phát là:

min

X

AK hc eU

 

AK

U : điện áp đặt vào Anốt Katốt ống Cu - lít - giơ(ống Rơnghen) 2) Tính nhiệt lƣợng làm nóng đối Katốt

W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net T: 098 1821 807 Trang | Vững vàng tảng, Khai sáng tƣơng lai

Katốt Q =W = N.Wđ = N.e.UAK

N tổng số quang electron đến đối Katốt

Mà Q=mC(t2-t1), với C nhiệt dung riêng kim loại làm đối Katốt

Bài tốn mẫu

Bài 1: Một ống Cu-lít-giơ có điện áp hai đầu ống Cu- lít - giơ 10KV với dòng điện

ống I = 1mA

a) Tính số e đập vào đối Katốt sau phút ? b) Tính động e đập vào đối Katốt ? c) Tính bước sóng nhỏ tia X ?

d) Coi có 1% số e đập vào đối Katốt tạo tia X Sau phút hoạt động đối Katốt nóng thêm độ cho khối lượng đối Katốt m = 100g nhiệt dung riêng

120J/kgđộ

Hƣớng dẫn giải:

a) ta có I N e t

  số electron đập vào đối Katốt sau phút

3

17 19

1.10 60

3, 74.10 1, 6.10

I t N

e

 

   hạt

b) Động quang electron đập vào đối Katốt Wđ=|e|.UAK=1,6.10

-19

.10.103=1,6.10-15J c) Theo định luật bảo tồn lượng:

Năng lượng dịng electron = lượng tia X+ Nhiệt

X Q X

  

 X hc 

  X

X

hc   hc

 

   

Ta có lượng dịng quang electron = động chùm quang electron đập vào đối Katốt

Wd eUAK    X AK hc eU   

Bước sóng ngắn tia X phát là: 1934 38

6, 635.10 3.10 1, 6.10 10.10

X

AK hc eU

     =1,24 10

10 m

d) có 1% số e đập vào đối Katốt tạo tia X nên 99% động biến thành nhiệt làm nóng Ka tốt

Q=99%N.Wđ =m.C.t

17 15

99% 0,99.3, 74.10 1, 602.10

0,1.120 Wd N t m C 

    =49,3680C

Bài 2: Một ống Cu-lít-giơ có UAK= 15KV dòng điện chạy qua ống 20mA

a) Tính tốc độ động e tới đối Katốt (v0=0)

b) Tính nhiệt lượng toả đối Katốt phút lưu lượng H20 để làm nguội đối

Katốt biết nhiệt độ nước vào 200 400 nhiệt dung riêng cuả nước C= 4186 J/kgđộ ( cho toàn động e làm nóng đối Katốt )

Hướng dẫn giải:

Động quang electron đập vào đối Katốt Wđ=e.UAK=1,6.10

-19

.15.103=2,4.10-15J

ta có

15

2

31

2

1 2.2, 4.10

72, 63.10 9,1.10 W d d W mv v m  

     m/s

b) ta có nhiệt lượng làm nóng Katốt tổng động đập vào đối Katốt

Q=N.Wd=

| |

| | AK AK

I t

e U I t U

e  =20.10

-3

W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net T: 098 1821 807 Trang | Vững vàng tảng, Khai sáng tƣơng lai

mà Q=mC(t2-t1)=I t U AK

Vậy lưu lượng nước làm nguội đối Ka tốt

3

2

20.10 15.10 ( ) 4186.(40 20)

AK I U m

m

t C t t



   

  =3,58.10

-3

Website HOC247 cung cấp môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thơng minh, nội dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm kinh

nghiệm, giỏi kiến thức chuyên môn lẫn kỹ sư phạm đến từ trường Đại học

trường chuyên danh tiếng

I Luyện Thi Online

- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ Trường ĐH THPT danh tiếng xây

dựng khóa luyện thi THPTQG mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học

- Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn: Ơn thi HSG lớp luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán

trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An trường Chuyên khác TS.Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo Thầy Nguyễn Đức Tấn

II Khoá Học Nâng Cao HSG

- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Tốn Chun dành cho em HS THCS

lớp 6, 7, 8, u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập trường đạt điểm tốt kỳ thi HSG

- Bồi dưỡng HSG Tốn: Bồi dưỡng phân mơn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học Tổ Hợp dành cho

học sinh khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia

III Kênh học tập miễn phí

- HOC247 NET: Website hoc miễn phí học theo chương trình SGK từ lớp đến lớp 12 tất

môn học với nội dung giảng chi tiết, sửa tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú cộng đồng hỏi đáp sôi động

- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp Video giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa tập, sửa đề thi miễn

phí từ lớp đến lớp 12 tất mơn Tốn- Lý - Hố, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học Tiếng Anh

Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai

Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90%

Học Toán Online Chuyên Gia