Phương pháp giải bài tập tia X Vật Lý 12
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.23 MB, 5 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
<b>CHUYÊN ĐỀ BÀI TẬP VẬT LÝ 12 </b>
<b>PHƢƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP </b>
<i><b>TIA X </b></i>
<b>1) Tính bƣớc sóng ngắn nhất của tia X phát ra: </b>
Khi dịng quang electron đến đập vào tấm kim loại có nguyên tử lượng lớn và đột ngột dừng lại
thì phát ra tia X
Theo định luật bảo toàn năng lượng:
Năng lượng dòng electron = năng lượng tia X+ Nhiệt năng (nhiệt năng rất lớn so với năng
lượng tia X)
<i>X</i> <i>Q</i> <i>X</i>
<i>X</i>
<i>hc</i> <sub></sub>
<i>X</i>
<i>X</i>
<i>hc</i> <sub></sub> <sub></sub> <i>hc</i>
Ta có năng lượng của dịng quang electron = động năng của chùm quang electron khi đập vào
đối Katốt
.
W<i>d</i> <i>eUAK</i>
<i><sub>X</sub></i> .
<i>AK</i>
<i>h c</i>
<i>eU</i>
Bước sóng ngắn nhất của tia X phát ra là:
min
.
<i>X</i>
<i>AK</i>
<i>hc</i>
<i>eU</i>
<i>AK</i>
<i>U</i> : điện áp đặt vào Anốt và Katốt của ống Cu - lít - giơ(ống Rơnghen)
<b>2) Tính nhiệt lƣợng làm nóng đối Katốt. </b>
</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>
W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net T: 098 1821 807 Trang | 2
<b>Vững vàng nền tảng, Khai sáng tƣơng lai </b>
Katốt Q =W = N.Wđ = N.e.<i>UAK</i>
N tổng số quang electron đến đối Katốt.
Mà Q=mC(t2-t1), với C nhiệt dung riêng của kim loại làm đối Katốt
<b>Bài tốn mẫu </b>
<b>Bài 1: Một ống Cu-lít-giơ có điện áp giữa hai đầu ống Cu- lít - giơ là 10KV với dòng điện trong </b>
ống là I = 1mA.
a) Tính số e đập vào đối Katốt sau một phút ?
b) Tính động năng của e đập vào đối Katốt ?
c) Tính bước sóng nhỏ nhất của tia X ?
d) Coi rằng chỉ có 1% số e đập vào đối Katốt tạo ra tia X. Sau một phút hoạt động thì đối Katốt
nóng thêm bao nhiêu độ cho khối lượng của đối Katốt là m = 100g và nhiệt dung riêng là
120J/kgđộ.
<b>Hƣớng dẫn giải: </b>
a) ta có <i>I</i> <i>N e</i>.
<i>t</i>
số electron đập vào đối Katốt sau 1 phút
3
17
19
. 1.10 .60
3, 74.10
1, 6.10
<i>I t</i>
<i>N</i>
<i>e</i>
hạt
b) Động của 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 năng lượng:
Năng lượng dịng electron = năng lượng tia X+ Nhiệt năng
<i>X</i> <i>Q</i> <i>X</i>
</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>
<i>X</i>
<i>hc</i> <sub></sub>
<i>X</i>
<i>X</i>
<i>hc</i> <sub></sub> <sub></sub> <i>hc</i>
Ta có năng lượng của dòng quang electron = động năng của chùm quang electron khi đập vào
đối Katốt
.
W<i>d</i> <i>eUAK</i>
.
<i>X</i>
<i>AK</i>
<i>hc</i>
<i>eU</i>
Bước sóng ngắn nhất của tia X phát ra là: min 1934 38
6, 635.10 .3.10
. 1, 6.10 .10.10
<i>X</i>
<i>AK</i>
<i>hc</i>
<i>eU</i>
<sub></sub> =1,24. 10
10 m
d) vì chỉ có 1% số e đập vào đối Katốt tạo ra tia X nên 99% động năng biến thành nhiệt làm
nóng Ka tốt
Q=99%N.Wđ =m.C.<i>t</i>
17 15
99% . 0,99.3, 74.10 .1, 602.10
. 0,1.120
W<i><sub>d</sub></i>
<i>N</i>
<i>t</i>
<i>m C</i>
=49,3680C
<b>Bài 2: Một ống Cu-lít-giơ có U</b>AK= 15KV và dịng điện chạy qua ống là 20mA.
a) Tính tốc độ và động năng của e tới đối Katốt (v0=0).
b) Tính nhiệt lượng toả ra trên đối Katốt trong mỗi phút và lưu lượng H20 để làm nguội đối
Katốt biết rằng nhiệt độ của nước đi vào là 200 và đi ra là 400 nhiệt dung riêng cuả nước là C=
4186 J/kgđộ. ( cho rằng toàn bộ động năng của e làm nóng đối Katốt ).
Hướng dẫn giải:
Động của quang electron đập vào đối Katốt
Wđ=e.UAK=1,6.10
-19
.15.103=2,4.10-15J
ta có
15
2 6
31
2
1 2.2, 4.10
72, 63.10
2 9,1.10
W <i>d</i>
<i>d</i>
<i>W</i>
<i>mv</i> <i>v</i>
<i>m</i>
m/s
b) ta có nhiệt lượng làm nóng Katốt bằng tổng động năng đập vào đối Katốt
Q=N.Wd=
.
. | | . . .
| | <i>AK</i> <i>AK</i>
<i>I t</i>
<i>e U</i> <i>I t U</i>
<i>e</i> =20.10
-3
</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>
W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net T: 098 1821 807 Trang | 4
<b>Vững vàng nền tảng, Khai sáng tƣơng lai </b>
mà Q=mC(t2-t1)=<i>I t U</i>. . <i>AK</i>
Vậy lưu lượng nước làm nguội đối Ka tốt
3 3
2 1
. 20.10 .15.10
( ) 4186.(40 20)
<i>AK</i>
<i>I U</i>
<i>m</i>
<i>m</i>
<i>t</i> <i>C t</i> <i>t</i>
=3,58.10
-3
</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>
<b>Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thơng minh, </b>
<b>nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh </b>
<b>nghiệm, giỏi về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các </b>
trường chuyên danh tiếng.
<b>I. </b>
<b>Luyện Thi Online</b>
- <b>Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng xây </b>
<b>dựng các khóa luyện thi THPTQG các mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và Sinh Học. </b>
- <b>Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn: Ơn thi HSG lớp 9 và luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán các </b>
<i>trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên </i>
<i>khác cùng TS.Trần Nam Dũng, TS. Pham Sỹ Nam, TS. Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức Tấn. </i>
<b>II. Khoá Học Nâng Cao và HSG </b>
- <b>Toán Nâng Cao THCS:</b> Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Tốn Chun dành cho các em HS THCS
lớp 6, 7, 8, 9 yêu thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt
ở các kỳ thi HSG.
- <b>Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng 5 phân mơn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp dành cho </b>
<i>học sinh các khối lớp 10, 11, 12. Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS. Lê Bá Khánh Trình, TS. Trần </i>
<i>Nam Dũng, TS. Pham Sỹ Nam, TS. Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn cùng đơi HLV đạt </i>
thành tích cao HSG Quốc Gia.
<b>III. </b>
<b>Kênh học tập miễn phí</b>
- <b>HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các </b>
môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham
khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất.
- <b>HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi miễn </b>
phí từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các mơn Tốn- Lý - Hố, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh.
<i><b>Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai </b></i>
<i><b> Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90% </b></i>
<i><b>Học Toán Online cùng Chuyên Gia </b></i>
</div>
<!--links-->
