№1159 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

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

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

$$E_k=eU$$

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 на трубке, тем меньше длина волны излучения, то есть излучение становится более жестким.

Накал нити катода влияет только на число эмитируемых и, следовательно, ускоряемых электронов. Их энергия при данном анодном напряжении не меняется, поэтому жесткость рентгеновского излучения не изменится, изменится лишь его интенсивность.

Ответ: жесткость излучения возрастает при увеличении напряжения, так как $$\lambda=\frac{hc}{eU}$$; при изменении накала нити катода жесткость не изменится.