Какова скорость электрона в момент начала торможения у антикатода рентгеновской трубки, функционирующей

Содержание вопроса: Скорость электрона в момент начала торможения у антикатода рентгеновской трубки.

Пояснение: При работе антикатода рентгеновской трубки электроны испускаются с его поверхности и ускоряются напряжением, создавая электрическое поле. При достижении анодной области они начинают тормозиться под действием электрического поля анода. Максимальная кинетическая энергия электронов достигается в момент начала торможения и вычисляется с использованием формулы:

\[ E_{\text{кин}} = e \cdot U, \]

где \(E_{\text{кин}}\) - кинетическая энергия, \(e\) - заряд элементарного электрона (\(1,6 \times 10^{-19}\) Кл), \(U\) - напряжение в рентгеновской трубке.

Скорость электрона в момент начала торможения может быть вычислена с использованием формулы:

\[ v = \sqrt{\frac{2 \cdot e \cdot U}{m}}, \]

где \(v\) - скорость электрона, \(m\) - масса электрона (\(9,1 \times 10^{-31}\) кг).

Пример: Пусть напряжение в рентгеновской трубке равно 50 кВ. Какова скорость электрона в момент начала торможения?

Решение:
Для решения этой задачи, мы используем формулу:

\[ v = \sqrt{\frac{2 \cdot e \cdot U}{m}}. \]

Подставим известные значения:

\[ v = \sqrt{\frac{2 \cdot (1,6 \times 10^{-19}\ \text{Кл}) \cdot (50 \times 10^3\ \text{В})}{9,1 \times 10^{-31}\ \text{кг}}} \]

Вычислим результат:

\[ v \approx 3,35 \times 10^7\ \text{м/с}. \]

Таким образом, скорость электрона в момент начала торможения составляет примерно \(3,35 \times 10^7\) м/с.

Совет: Чтобы лучше понять эту тему, рекомендуется изучить общие основы электромагнетизма и кинетической энергии электронов. Ознакомление с уравнениями, применяемыми в физике, поможет вам легче понять процессы, происходящие в рентгеновской трубке.

Задание для закрепления: Если напряжение в рентгеновской трубке увеличить в 2 раза, какова будет скорость электрона в момент начала торможения?