Công thức vật lý 12 chương 5: sóng ánh sáng, bài 10: tia x

$$\begin{gathered} f_{tia X}>f_{tử ngoại}>f_{tím}>f_{đỏ}>f_{hồng ngoại} \\ {\lambda }_{tia X}<{\lambda }_{tử ngoại}<{\lambda }_{tím}<{\lambda }_{đỏ}<{\lambda }_{hồng ngoại} \end{gathered}$$

$h{f}_{max}=\frac{hc}{{\lambda }_{min}}=\left|e.U_{AK}\right|$

Bước sóng tia Gơn ghen ngắn nhất khi ta bỏ qua vận tốc ban đầu của e lectron

$H=\frac{N_p{\displaystyle \frac{hc}{\lambda }}}{U_{AK}I}$

Với H là hiệu suất 

     $N_p$ số photon

     $I$ Cường độ dòng điện $\left(A\right)$

     $\lambda$ Bước sóng của tia X $\left(m\right)$

$W_{đ}=N_e.e.U_{AK}=N_e.\frac{1}{2}{m}_e{v}^2=\alpha Q$

Với $W_{đ}$ là động năng tổng cộng $\left(J\right)$.

      Q nhiệt lượng tỏa ra $\left(J\right)$

      $N_e$ số electron đập vào 

Tia X là bức xạ điện từ có bước sóng cỡ 0,01 đến 10 $\left(nm\right)$ nhỏ hơn bước sóng tử ngoại.

$\lambda <\lambda$tử ngoại , $f=\frac{c}{\lambda }$

$f>f tử ngoại$

Nằm trong vùng không quan sát được

Có các tác dụng :

- Tính đâm xuyên mạnh. Tần số của X càng nhỏ thì tia X càng cứng

- Phát quang một số chất , gây ra hiện tượng quang điện.

- Ion hóa mạnh.

- Hủy diệt tế bào.

- Tìm khuyết bên trong kim loại..

$hf-\frac{1}{2}m{v_0}^2=e.U_{AK}$

Cách tạo ra tia X (tia Gơn ghen )

Đặt vào 1 điện thế $U_{AK}$ vào hai cực củc ống.Đốt nóng catot $\to$phát xạ nhiệt e $\to$các e chuyển về atot với tốc độ lớn.

Các e này đập mạnh vào đối catot và phát ra tia X.

Nhưng chi một phần nhỏ năng lượng chuyển hóa thành tia X còn lại trở thành tia X.

Tần số tia Gơn ghen càng lớn thì tia gơn ghen càng cứng dẫn đấn tính đâm xuyên càng mạnh

Động năng của e tại đối âm cực : 

$\frac{1}{2}m{v}^2-\frac{1}{2}m{v_0}^2=U_{AK}.e$$\Rightarrow hf-\frac{1}{2}m{v_0}^2=e.U_{AK}$ khi bỏ qua động năng ban đầu $W_{đ0}\approx 0$

$Q=\alpha .t .N_e.W_{đ}=m.C.\left(t_2-t_1\right)$

$\Rightarrow t=\frac{m.C.\left(t_2-t_1\right)}{\alpha .I.U_{AK}}=\frac{m.C.\left(t_2-t_1\right)}{\alpha .N_e.W_{đ}}$

Nhiệt lượng đối catot trong t $\left(s\right)$ : 

$$\begin{gathered} Q=\alpha .t .N_e.W_{đ}=m.C.\left(t_2-t_1\right) \\ \Rightarrow t=\frac{m.C.\left(t_2-t_1\right)}{\alpha .N_e.W_{đ}}=\frac{m.C.\left(t_2-t_1\right)}{\alpha .N_e.U_{AK}.e} \\ t=\frac{m.C.\left(t_2-t_1\right)}{\alpha .I.U_{AK}} \end{gathered}$$

Với $\alpha$ phần trăm động năng hóa thành nhiệt

       $Q :$ Nhiệt lượng tỏa ra sau t $\left(s\right)$

        $I$ : Cường độ dòng điện $\left(A\right)$

        m: Khối lượng đối Catot $\left(kg\right)$

        C: Nhiệt dung riêng của kim loại làm catot $\left(J/Kg.K\right)$

         t: Khoảng thời gian t $\left(s\right)$

$A=\frac{V_{H_{2}O}}{t}=\frac{\alpha .N_e.W_{đ}}{D_{H_{2}O}.C_{H_{2}O}\left(t_2-t_1\right)}$

$$\begin{gathered} Q_{thu}=m_{H_{2}O}.C_{H_{2}O}\left(t_2-t_1\right)=\alpha .t.N_e.W_{đ} \\ \Rightarrow A=\frac{V_{H_{2}O}}{t}=\frac{\alpha .N_e.W_{đ}}{D_{H_{2}O}.C_{H_{2}O}\left(t_2-t_1\right)} \end{gathered}$$

Với $A:$ Lưu lượng của nước trong 1 $\left(s\right)$ $\left(m^3/s\right)$

       $D_{H_{2}O}$ : Khối lượng riêng của nước $\left(kg/m^3\right)$

       $V_{H_{2}o}$ : Thể tích của nước $\left(m^3\right)$