Một ống Rơn – ghen hoạt động dưới điện áp U = 5000...

Câu hỏi: Một ống Rơn – ghen hoạt động dưới điện áp U = 50000 V. Khi đó cường độ dòng điện qua ống Rơn – ghen là I = 5 mA. 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?

A. 3,125.10¹⁶ photon/s

B. 4,2.10¹⁴ photon/s

C. 4,2.10¹⁵ photon/s

D. 5,48.10¹⁴ photon/s

Đáp án

- Hướng dẫn giải

+ 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: $ε_{\min} = \frac{h c}{λ} = q U$

+ Năng lượng trung bình của tia X là: ε = 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 1 s, khi đó dòng điện trong ống được xác định bởi: I = n_ee → $n_{e} = \frac{I}{e}$ .

+ Công suất của chùm tia electron: P_e = n_eqU = UI.

→ Theo giả thuyết của bài toán: $P_{X} = 0, 01 P_{e} \Leftrightarrow 0, 57 n q U = 0, 01 U I$ → $n = \frac{0, 01 I}{0, 57 q} = 4, 48 . 10^{14}$ photon/s.

Đáp án D

Câu hỏi trên thuộc đề trắc nghiệm

10 đề thi thử tốt nghiệp THPT Quốc gia năm 2021 môn Vật Lí có lời giải chi tiết !!

↑