如图所示,伦琴射线管两极加上一高压电源,即可在阳极A上产生X射线(h=6.63×10-34C) (1)如高压电源的

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  • (1)在伦琴射线管中,电子在电场的加速作用下由阴极向阳极加速运动,电子到达阳极时获得动能EK=eU,电子撞击阳极发出x射线,当电子动能全部变为光子能量hγ时x射线的波长最短.因此有:

    EK=hγ

    得:λ=

    hc

    eU=

    6.63×10?34×3×108

    2×104×1.6×10?19=6.2×10?11m

    (2)高压电源的功率:P1=UI

    每秒产生的x光子的能量:P=n

    hc

    λ

    效率:η=[P

    P1=

    nhc/λ?UI]×100%

    代入数据解得:η=0.1%

    答:(1)如高压电源的电压为20 kV,X射线的最短波长是6.2×10-11m;

    (2)如此时电流表读数为5 mA,1s内产生5×1013个平均波长为1.0×10-10m的光子,伦琴射线管的工作效率是0.1%.