Giải Vật Lí 12 Bài 28: Tia X | Giải Môn Vật Lí Lớp 12 - SoanVan.NET

Nội dung bài gồm:

• I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
• II. GIẢI BÀI TẬP
• Giải câu 1: Tia X là gì?...
• Giải câu 2: Trình bày cấu tạo và hoạt động của...
• Giải câu 3: Nêu các tính chất và tác dụng của tia X...
• Giải câu 4: Nêu tên các sóng và tia trong thang...
• Giải câu 5: Chọn câu đúng...
• Giải câu 6: Hiệu điện thế giữa anôt và catôt...
• Giải câu 7: Một ống Cu-lít-giơ có công suất...

I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT

I. Phát hiện và cách tạo tia X

Phát hiện: Khi cho một chùm tia catot (chùm electron có năng lượng lớn) đập vào vật rắn thì vật phát ra tia X.

Cách tạo: Để tạo tia X người ta dùng ống Cu-lit-gio.

Cấu tạo ống Cu-lit-gio gồm:

• Một ống thủy tinh bên trong là chân không, gồm một dây nung bằng vonfam FF’ dùng làm electron và hai điện cực:
• Một chòm cầu kim loại để làm catot K.
• Một anot A bằng kim loại có nguyên tử khối lớn, điểm nóng chảy cao.
• Đặt giữa anot và catot một hiệu điện thế vài chục kilovon. Các elelctron bay ra từ dây FF’ chuyển động vào điện trường mạnh giữa anot và catot đến đập vào A làm cho A phát ra tia X.

II. Bản chất và tính chất tia X

Bản chất: Tia X là sóng điện từ, có bước sóng nằm trong khoảng 10-11 m đến 10-8 m.

Phân loại: 2 loại:

1. Tia X cứng: Có năng lượng lớn
2. Tia X mềm: Có năng lượng thấp hơn.

Tính chất:

1. Tính chất quan trọng nhất là khả năng đâm xuyên. Nó dễ dàng đi qua các vật không trong suốt đối với ánh sáng thông thường như gỗ, giấy, vải,... đi qua khó hơn đối với kim loại, mô cứng, ..., dùng đề chụp X quang.
2. Làm đen kính ảnh, dùng để chụp điện trong y tế.
3. Làm phát quang một số chất.
4. Làm ion hóa không khí
5. Có tác dụng sinh lí, dùng để trị ung thư nông.

III. Thang sóng điện từ

Sóng điện từ có đầy đủ tính chất của sóng ánh sáng nên có sự đông nhất giữa sóng điện từ và sóng ánh sáng.

Sóng vô tuyến, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia X và tia gamma đều có cùng bản chất, cùng là sóng điện từ chỉ khác nhau về tần số (hay bước sóng). Các sóng này tạo nên một phổ liên tục gọi là thang sóng điện từ.

 

Sự khác nhau về tần số tạo nên sự khác nhau về tính chất và công dụng của từng loại sóng điện từ.

II. GIẢI BÀI TẬP

Giải câu 1: Tia X là gì?...

Tia X là gì?

Bài giải:

Tia X là sóng điện từ có bước sóng từ  10-11m  đến 10-8m

Giải câu 2: Trình bày cấu tạo và hoạt động của...

Trình bày cấu tạo và hoạt động của ống Cu-lít-giơ ?

Bài giải:

Bạn đọc xem chi tiết tại đây.

Giải câu 3: Nêu các tính chất và tác dụng của tia X...

Nêu các tính chất và tác dụng của tia X?

Bài giải:

Bạn đọc xem chi tiết tại đây.

Giải câu 4: Nêu tên các sóng và tia trong thang...

Nêu tên các sóng và tia trong thang sóng điện từ theo thứ tự từ bước sóng ngắn đến bước sóng dài?

Bài giải:

Các sóng và tia trong thang sóng điện từ theo thứ tự từ bước sóng ngắn đến bước sóng dài là: Tia gamma, tia X, tia tử ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia hồng ngoại, sóng vô tuyến.

Giải câu 5: Chọn câu đúng...

Chọn câu đúng

Tia X có bước sóng

A. Lớn hơn tia hồng ngoại.

B. Lớn hơn tia tử ngoại.

C. Nhỏ hơn tia tử ngoại.

D. Không thể đo được.

Bài giải:

Chọn đáp án C.

Giải câu 6: Hiệu điện thế giữa anôt và catôt...

Hiệu điện thế giữa anôt và catôt của một ống Cu- lít- giơ là 10 kV. Tính tốc độ và động năng cực đại của các êlectron, khi đập vào atôt.

Cho biết khối lượng và điện tích của êlectron:

me =  9,1.10-31 kg; -e = -1,6. 10-19 C.

Bài giải:

Áp dụng định luật biến thiên động năng, ta có: Wđ – 0 = Ađiện trường

$\Rightarrow $ Wđ = Ađiện trường = e.U = 1,6.10-19 . 10.103 = 1,6.10-15 (J)

Mà Wđ = $\frac{1}{2}$.m.v2 $\Rightarrow $ $v = \sqrt{\frac{2W_{đ}}{m}} = \sqrt{\frac{2.1,6.10^{-15}}{9,1.10^{-31}}} = 5,93.10^{7}$

Giải câu 7: Một ống Cu-lít-giơ có công suất...

Một ống Cu-lít-giơ có công suất 400 W, hiệu điện thế giữa anôt và catôt có giá trị 10 kV. Hãy tính:

a) Cường độ dòng điện và số êlectron qua ống trong mỗi giây.

b) Nhiệt lượng tỏa ra trên anôt trong mỗi phút.

Bài giải:

a) Cường độ dòng điện qua ống là: $I = \frac{P}{U} = \frac{400}{10.10^{3}} = 0,04$ (A).

Điện lượng chuyển qua ống trong một giây là: q = I.t = 0,04.1 = 0,04 C

Số lượng electron qua ống trong 1 giây là: $n = \frac{q}{e} = \frac{0,04}{1,6.10^{-19}} = 2,5.10^{17}$ (electron/giây).

b) Nhiệt lượng tỏa ra trên anot trong mỗi phút là: Q = P.t = 400.60 = 24 000 J