Физика, задача, рентгеновское излучение. Найдите границу тормозного рентгеновского излучения (частоту и длину волны) Для напряжения U=20 кВ. Во сколько раз энергия фотонов этого излучения больше энергии фотона, соответствующего длине волны 760 нм (красный цвет)?
Для нахождения границы тормозного рентгеновского излучения для напряжения U=20 кВ используем формулу:
E=h*f,
где E - энергия фотона, h - постоянная Планка 6.63<em>10−34Дж</em>с6.63<em>10^-34 Дж</em>с6.63<em>10−34Дж</em>с, f - частота излучения.
Для рентгеновского излучения граница тормозного излучения соответствует минимальной энергии фотона:
E_min=eU,
где e - заряд электрона 1.6∗10−19Кл1.6*10^-19 Кл1.6∗10−19Кл, U - напряжение.
Подставляем данные:
E_min = 1.610^-19 20 = 3.2*10^-18 Дж,
Теперь найдем частоту этого излучения:
f_min = E_min / h = 3.210^-18 / 6.6310^-34 = 4.8*10^15 Гц,
Длина волны:
λ_min = c / f_min = 310^8 / 4.810^15 = 6.25*10^-8 м = 62.5 нм.
Теперь найдем энергию фотона для длины волны 760 нм:
λ = 760*10^-9 м,
f = c / λ = 310^8 / 76010^-9 = 3.95*10^14 Гц,
E = h f = 6.6310^-34 3.9510^14 = 2.62*10^-19 Дж.
Итак, энергия фотона для рентгеновского излучения в несколько раз больше, чем энергия фотона красного света:
3.2<em>10−183.2<em>10^-183.2<em>10−18 / 2.62</em>10−192.62</em>10^-192.62</em>10−19 ≈ 12.2.