CHUYÊN ĐỀ GIẢI BÀI TẬP VỀ TIA X
(TIA RƠN-GHEN)
1. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
- Định nghĩa: Tia X là sóng điện từ có bước sóng từ 10-8 đến 10-11 m
- Nguồn phát: Do máy X quang phát ra.
- Tác dụng:
• Khả năng năng đâm xuyên cao
• Làm đen kính ảnh
• Làm phát quang một số chất
• Gây ra hiện tượng quang điện ngoài ở hầu hết các kim loại
• Làm iôn hóa không khí
• Tác dụng sinh lý, hủy diệt tế bào
- Ứng dụng:
• Chuẩn đoán hình ảnh trong y học
• Phát hiện khuyết tật trong các sản phẩm đúc
• Kiểm tra hành lý trong lĩnh vực hàng không
• Nghiên cứu thành phần cấu trúc vật rắn
- Các công thức:
• Liên hệ giữa hiệu điện thế, năng lượng và tần số:
\(q.{U_{AK}} = \frac{1}{2}mv_{\max }^2 = h{f_{\max }} = \frac{{hc}}{{{\lambda _{\min }}}}\)
• Cường độ dòng điện trong ống Rơnghen: I = ne.e
• Tổng động năng của e khi va chạm đối ca tốt trong 1s: ∑Wđ=ne.Wđ=I.UAK
• Công thức xác định hiệu suất ống Cu - lit - giơ: H=∑E/∑Wđ
Với ∑e là tổng năng lượng tia X
⇒ ∑e = ∑Wd.H
⇒ ∑Q = ∑W(1 - H)
- q là độ lớn điện tích của electron = 1,6. 10-19C
- UAK là hiệu điện thế giữa anot và catot của máy (V)
- m là khối lượng các electron; m = 9,1.10-31 kg
- Vmax là vận tốc cực đại của các khi đập vào đối catot (m/s)
- h là hằng số Plank
- fmax là tần số lớn nhất của bức xạ phát ra (Hz)
- λmin là bước sóng của bức xạ (m)
2. VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: Một ống rơnghen có điện áp giữa anốt và katốt là 2000V. Bước sóng ngắn nhất của tia rơnghen mà ống có thể phát ra là
A. 4,68.10-10m B. 5,25.10-10m
C. 3.46.10-10m D. 6,21.10-10m
Giải
Ta có:
\(Uq = \frac{{hc}}{{{\lambda _{\min }}}} \Rightarrow {\lambda _{\min }} = \frac{{hc}}{{Uq}} = {6,21.10^{ - 10}}m\)
Ví dụ 2: Để bước sóng ngắn nhất tia X phát ra là 0,05nm hiệu điện thế hoạt động của ống Cu-lit-giơ ít nhất phải là
A. 24,84kV B. 25kV C. 10kV D. 30kV
Giải
Ta có:
\(Uq = \frac{{hc}}{{{\lambda _{\min }}}} \Rightarrow U = \frac{{hc}}{{{\lambda _{\min }}q}} = 24,84kV\)
Ví dụ 3: Tần số lớn nhất trong chùm bức xạ phát ra từ ống Rơnghen là 4.1018 Hz. Hiệu điện thế giữa hai cực của ống là
A. 16,46 kV B. 16,56 kV
C. 16,66 kV D. 16,76 V
Giải
Ta có:
\(Uq = h{f_{\max }} \Rightarrow U = \frac{{h{f_{\max }}}}{q} = 16,56kV\)
3. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
Câu 1. Một bức xạ hồng ngoại có bước sóng 6.10-3mm, so với bức xạ tử ngoại có bước sóng 125μm, thì có tần số nhỏ gấp
A. 50 lần. B. 48 lần.
C. 44 lần. D. 40 lần
Câu 2. Trong một ống Rơnghen người ta tạo ra một hiệu điện thế không đổi U = 2,1.104V giữa hai cực. Trong 1 phút người ta đếm được 6,3.1018 electron tới catốt. Cường độ dòng quang điện qua ống Rơnghen là
A. 16,8mA. B. 336mA.
C. 504mA. D. 1000mA.
Câu 3. Trong một ống Rơnghen người ta tạo ra một hiệu điện thế không đổi U = 2,1.104V giữa hai cực. Coi động năng ban đầu của electron không đáng kể, động năng của electron khi đến âm cực bằng
A. 1,05.104eV. B. 2,1.104eV.
C. 4,2.104eV. D. 4,56.104eV.
Câu 4. Trong một ống Rơnghen người ta tao ra một hiệu điện thế không đổi U = 2,1.104V giữa hai cực. Tần số cực đại mà ống Rơnghen có thể phát ra là
A. 5,07.1018Hz. B. 10,14.1018Hz.
C. 15,21.1018Hz. D. 20,28.1018Hz.
Câu 5. Một ống rơnghen phát ra bức xạ có bước sóng ngắn nhất là 6.10-11m. Hiệu điện thế cực đại giữa hai cực của ống là
A. 21kV. B. 2,1kV. C. 3,3kV. D. 33kV.
Câu 6. Hiệu điện thế giữa đối catốt và catốt của một ống tia Rơnghen là 24kV. Nếu bỏ qua động năng của elctrron bứt ra khỏi catốt thì bước sóng ngấn nhất do ống tia Rơnghen này phát ra là
A. 5,2pm. B. 52pm. C. 2,8pm. D. 32pm.
...
---Để xem đầy đủ nội dung phần Trắc nghiệm vận dụng, các em vui lòng đăng nhập vào trang Chúng tôi để xem online hoặc tải về máy tính---
Trên đây là một phần trích đoạn nội dung Tài liệu Chuyên đề Giải bài tập về Tia X môn Lý 12 năm 2020. Để xem toàn bộ nội dung các em đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.
Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.
Chúc các em học tập tốt !
