Question

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

Answer 1

（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E_K=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：

E_K=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%．