Một ống Rơn - ghen hoạt động dưới điện áp U = 50000 V. Khi đó cường độ dòng điện qua ống Rơn - ghen là I = 5mA. 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. 3,125. 10 16 photon/s
B. 4,2. 10 14 photon/s
C. 4,2. 10 15 photon/s
D. 5,48. 10 14 photon/s
Chọn 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
emin=hc/l=qU
Năng lượng trung bình của tia X là e = 57%qU=0,57qU
Gọi n là số photon của chùm tia X phát ra trong 1 s, khi đó công suất của chùm tia X sẽ là
PX=ne=0,57nqU
Gọi ne là số electron đến anot trong 1s, khi đó dòng điện trong ống được xác định bởi
I= n 2 e => n e =I/e
Công suất của chùm tia electron là P e = n e qU=U.I
Điện tích của electron là q»1,60. 10 - 19
P X =1% P e =0,01 P e => 0,57qU=0,01.U.I=>n=5,48. 10 14 photon/s