题目内容

如图所示,一伦琴射线管,K为阴极,可产生电子,在阴极K与对阴极A之间外加电压UAK=30kV,设电子离开K时速度为零,通过电压加速后以极大的速度撞到对阴极A上而产生X射线,假定电子的动能全部转化为X射线的能量,求:

(1)电子到达A板时的速度;

(2)从A板发出的X射线的最短波长;

(3)若电路中毫安表的示数为10mA,则每秒钟从A板最多能辐射出多少个X光子?(若已知电子质量me=9.1×10-31kg,电子电量e=1.6×10-19C,普朗克常量h=6.63×10-34J·s)

答案:
解析:

  解:(1)电子被电场加速后的动能Ek=U·e=30000eV=4

  解:(1)电子被电场加速后的动能

        Ek=U·e=30000eV=4.8×10-15J=mv2,

得粒子到达A板时的速度

         v==1.05×103m/s.

  (2)X射线的光子能量E=Ek=,故从A板发出的X射线的最短波长

         λ==4.12×10-11m.

  (3)根据I=q/t=ne/t,n为1s内到达板的电子个数,所以

         n=I/e=6.25×1016(个).

  若每个电子可从A板上激发出一个对应的X光子,则每秒可由A板上产生6.25×1016个X射线的光子.


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