Một ống Rơn – ghen hoạt động dưới điện áp U = 50000V. Khi đó cường độ dòng điện qua ống Rơn – ghen là I = 5mA. 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 tôc 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
Lời giải của giáo viên
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
\({\varepsilon _{\min }} = \frac{{hc}}{\lambda } = qU\)
Năng lượng trung bình của tia X là
\(\varepsilon = 0,57qU\)
Gọi n là số photon của chùm tia X phát ra trong 1 s, khi đó công suất của chùm tia X sẽ là
\({P_X} = n\varepsilon = 0,57nqU\)
Gọi ne là số electron đến anot trong 1 s, khi đó dòng điện trong ống được xác định bởi
\(I = {n_e}e \Rightarrow {n_e} = \frac{I}{e}\)
Công suất của chùm tia electron
\({P_e} = {n_e}qU = UI\)
Theo giả thuyết của bài toán
\({P_X} = 0,01{P_e} \Leftrightarrow 0,57nqU = 0,01UI \Rightarrow n = \frac{{0,01I}}{{0,57q}} = 4,{48.10^{14}}\) photon/s
- Đáp án D
CÂU HỎI CÙNG CHỦ ĐỀ
Trong thí nghiệm Yâng về ánh sáng đơn sắc, khoảng cách giữa vân sáng bậc 3 và vân sáng bậc 7 cùng phía so với vân trung tâm là
Một vật dao động điều hoà khi đi qua vị trí mà động năng bằng thế năng thì vận tốc và gia tốc có độ lớn lần lượt là 10 cm/s và 100 cm/s2. Chu kì biến thiên của động năng là
Vận tốc của vật dao động điều hoà có độ lớn cực đại khi
Trong dao động điều hoà của một vật thì tập hợp ba đại lượng nào sau đây là không thay đổi theo thời gian?
Kim loại làm catốt của một tế bào quang điện có giới hạn quang điện λ0. Lần lượt chiếu tới bề mặt catốt hai bức xạ có bước sóng \({\lambda _1} = 0,4\mu m;{\lambda _2} = 0,5\mu m\) thì vận tốc ban đầu cực đại của electron bắn ra khỏi bề mặt catốt khác nhau 2 lần. Giá trị của λ0 là
Các tia không bị lệch trong điện trường và từ trường là
Dùng một hạt a có động năng 7,7 MeV bắn vào hạt nhân \(_7^{14}N\) đang đứng yên gây ra phản ứng \(\alpha + _7^{14}N \to _1^1p + _8^{17}O\). Hạt prôtôn bay ra theo phương vuông góc với phương bay tới của hạt α. Cho khối lượng các hạt nhân: ma = 4,0015 u; mP = 1,0073 u; \({m_{{}^{17}O}} = 16,9947u\); \({m_{{}^{14}N}} = 13,9992u\). Biết 1u = 931,5 MeV/c2. Động năng của hạt nhân \(_8^{17}O\) là
Trong chân không, các bức xạ được sắp xếp theo thứ tự bước sóng giảm dần là
Một mạch dao động điện từ gồm cuộn thuần cảm L và tụ điện \(C = 2\;\mu F\) . Khi hoạt động, hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ điện là 5V. Năng lượng điện từ của mạch là
Một nguồn âm O có công suất P0 = 0,6 W phát sóng âm dạng hình cầu. Cường độ âm tại điểm A cách nguồn 3 m là
Một chất điểm dao động điều hòa, tỉ số giữa quãng đường nhỏ nhất và lớn nhất mà chất điểm đi được trong \(\frac{1}{4}\) chu kỳ là
Biết U235 có thể bị phân hạch theo phản ứng sau : \({}_0^1n + {}_{92}^{235}U \to {}_{53}^{139}I + {}_{39}^{94}Y + 3{}_0^1n\). Khối lượng của các hạt tham gia phản ứng: mU = 234,99332u; mn = 1,0087u; mI = 138,8970u; \({m_Y} = 93,89014u\); 1uc2 = 931,5MeV. Nếu có một lượng hạt nhân \({}^{235}U\) đủ nhiều, giả sử ban đầu ta kích thích cho 1012 hạt \({}^{235}U\) phân hạch theo phương trình trên và sau đó phản ứng dây chuyền xảy ra trong khối hạt nhân đó với hệ số nhân nơtrôn là k = 2. Coi phản ứng không phóng xạ gamma. Năng lượng toả ra sau 5 phân hạch dây chuyền đầu tiên (kể cả phân hạch kích thích ban đầu) là