Question

德國科學(xué)家倫琴由于發(fā)現(xiàn)X射線而獲得1901年的諾貝爾獎．圖 是產(chǎn)生X射線的裝置-X射線管，其燈絲K加熱后發(fā)射出的電子，經(jīng)高電壓加速后，打到重金屬陽極A上，發(fā)出X射線．一種X射線是由高速電子與靶原子碰撞時驟然減速產(chǎn)生的輻射，高速電子驟然減速時把它的動能的一部分或全部，以光子的形式輻射出去，即X射線．
（1）在圖中的X射線管上標出，加速電壓的正負極．
（2）如果要產(chǎn)生波長為6.0×10^-2nm（1nm=1.0×10^-9m）的X射線，加速電壓至少應(yīng)是多少？（結(jié)果要求2位有效數(shù)字．普朗克常量h=6.63×10^-34J?s，真空中的光速c=3.00×10⁸m/s．）

Answer 1

（1）要使電子加速，電子帶負電，則K接高壓電源的負極，A接正極．


（2）由題可知，電子經(jīng)高電壓加速后，若把它的動能全部以光子的形式輻射出去，
有：eU=E…①
由：E=hv…②
 c=λ?v…③
①、②、③式聯(lián)立，解得：U=

hc

eλ

代入數(shù)據(jù)，加速電壓至少應(yīng)是：U=2.1×10⁴V
答：
（1）K接負A接正，在圖中的X射線管上標出如圖．
（2）如果要產(chǎn)生波長為6.0×10^-2nm（1nm=1.0×10^-9m）的X射線，加速電壓至少應(yīng)是2.1×10⁴V．