№1159 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

Чем более высокое напряжение прикладывается к рентгеновской трубке, тем более жёсткие (т. е. с более короткими волнами) лучи испускает она. Почему? Изменится ли «жёсткость» излучения, если, не меняя анодного напряжения, изменить накал нити катода?

Кинетическая энергия электронов, разгоняемых в рентгеновской трубке, определяется ускоряющим напряжением:

$$E=eU$$

При торможении у анода эта энергия переходит в энергию рентгеновского фотона:

$$E=h\nu=\frac{hc}{\lambda}$$

Тогда

$$\frac{hc}{\lambda}=eU$$

откуда

$$\lambda=\frac{hc}{eU}$$

Следовательно, чем больше напряжение $$U$$, тем меньше длина волны $$\lambda$$, то есть излучение становится более жёстким.

Если изменить накал нити катода, не меняя анодного напряжения, изменится только число электронов, вылетающих с катода, а значит, интенсивность излучения. Энергия каждого электрона останется прежней, поэтому «жёсткость» рентгеновского излучения не изменится.

Ответ: при увеличении напряжения излучение становится более жёстким, так как $$\lambda=\frac{hc}{eU}$$; при изменении накала катода жёсткость не изменится.