Question

如圖所示，一倫琴射線管，K為陰極，可產(chǎn)生電子，在陰極K與對陰極A之間外加電壓U_AK＝30kV，設(shè)電子離開K時(shí)速度為零，通過電壓加速后以極大的速度撞到對陰極A上而產(chǎn)生X射線，假定電子的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為X射線的能量，求：

(1)電子到達(dá)A板時(shí)的速度；

(2)從A板發(fā)出的X射線的最短波長；

(3)若電路中毫安表的示數(shù)為10mA，則每秒鐘從A板最多能輻射出多少個(gè)X光子？(若已知電子質(zhì)量m_e＝9.1×10^－31kg，電子電量e＝1.6×10^－19C，普朗克常量h＝6.63×10^－34J·s)

Answer 1

答案：
解析：

解：(1)電子被電場加速后的動(dòng)能 　　　　　　  Ek＝U·e＝30000eV＝4.8×10－15J＝mv2， 得粒子到達(dá)A板時(shí)的速度 　　　　　　   v＝＝1.05×103m/s． 　　(2)X射線的光子能量E＝Ek＝，故從A板發(fā)出的X射線的最短波長 　　　　　　   λ＝＝4.12×10－11m． 　　(3)根據(jù)I＝q/t＝ne/t，n為1s內(nèi)到達(dá)板的電子個(gè)數(shù)，所以 　　　　　　   n＝I/e＝6.25×1016(個(gè))． 　　若每個(gè)電子可從A板上激發(fā)出一個(gè)對應(yīng)的X光子，則每秒可由A板上產(chǎn)生6.25×1016個(gè)X射線的光子．