Một ống Rơn – ghen hoạt động dưới điện áp U = 50000 V . Khi đó cường đ

Một ống Rơn – ghen  hoạt động dưới điện áp U = 50000 V . Khi đó cường độ dòng điện qua ống Rơn – ghen là I = 5 mA. Giả thiết 1% năng lượng của chùm electron được chuyển hóa thành năng lượng của tia X và năng lượng trung bình của các tia X sinh ra bằng 57% năng lượng của tia có bước sóng ngắn nhất. Biết electron phát ra khỏi catot với vận tốc bằng 0. Tính số photon của tia X phát ra trong 1 giây?

• A. $\large 3,125.10^{16} photon/s$
• B. $\large 4,2.10^{14} photon/s$
• C. $\large 4,2.10^{15} photon/s$
• D. $\large 5,48.10^{14} photon/s$

Đáp án D

+ Năng lượng của tia X có bước sóng ngắn nhất ứng với sự chuyển hóa hoàn toàn động năng của các electron đập vào anot thành bức xạ tia X: $\large {{\varepsilon }_{\min }}=\dfrac{hc}{\lambda }=qU$
+ Năng lượng trung bình của tia X là: $\large \varepsilon = 0,57qU$.
+ Gọi n là số photon của chùm tia X phát ra trong 1s, khi đó công suất của chùm tia X sẽ là: 
    $\large P_X = n\varepsilon = 0,57nqU$.
+ Gọi $\large n_e$ là số electron đến anot trong 1s, khi đó dòng điện trong ống được xác định bởi:
 $\large I = n_ee \rightarrow  {{n}_{e}}=\dfrac{I}{e}$.
+ Công suất của chùm tia electron: $\large P_e = n_eqU = UI$.
$\large \rightarrow$ Theo giả thuyết của bài toán: 
 $\large {{P}_{X}}=0,01{{P}_{e}}\Leftrightarrow 0,57nqU=0,01UI \rightarrow n=\dfrac{0,01I}{0,57q}= 5,{{48.10}^{14}} photon/s$.