Каковы значения частоты и длины волны границы тормозного рентгеновского излучения для напряжений и1 = 2 кВ и и2

Суть вопроса: Тормозное рентгеновское излучение

Пояснение: Тормозное рентгеновское излучение возникает при торможении или изменении направления движения быстрых электронов вблизи ядра атома. Энергия фотонов, создаваемых этим процессом, зависит от разности потенциалов на границе ускорения и от скорости электрона. Для данной задачи, даны значения напряжений и1 = 2 кВ и и2 = 20 кВ.

Частота (f) и длина волны (λ) связаны следующим образом: f = c/λ, где c - скорость света, примерно равная 3 * 10^8 м/с. Подставляя данное значение скорости света, можно найти значения частоты и длины волны.

Для и1 = 2 кВ:
f1 = c/λ1 = 3 * 10^8 / (2 * 10^3) = 1.5 * 10^5 Гц
λ1 = c/f1 = 3 * 10^8 / (1.5 * 10^5) = 2000 м

Для и2 = 20 кВ:
f2 = c/λ2 = 3 * 10^8 / (20 * 10^3) = 1.5 * 10^4 Гц
λ2 = c/f2 = 3 * 10^8 / (1.5 * 10^4) = 20000 м

Для оценки во сколько раз энергия фотонов этих излучений выше энергии фотона с длиной волны  = 760, можно использовать формулу энергии фотона E = hf, где h - постоянная Планка, примерно равная 6.626 * 10^-34 Дж·с.

Для фотона с длиной волны  = 760:
E = hf = (6.626 * 10^-34) * (3 * 10^8 / 760) = 2.61 * 10^-18 Дж

Для и1 = 2 кВ:
E1 = hf1 = (6.626 * 10^-34) * (1.5 * 10^5) = 9.94 * 10^-20 Дж

Для и2 = 20 кВ:
E2 = hf2 = (6.626 * 10^-34) * (1.5 * 10^4) = 9.94 * 10^-21 Дж

Таким образом, энергия фотона с длиной волны  = 760 составляет 2.61 * 10^-18 Дж, а энергия фотонов тормозного рентгеновского излучения для и1 = 2 кВ и и2 = 20 кВ составляет соответственно 9.94 * 10^-20 Дж и 9.94 * 10^-21 Дж. Получается, что энергия фотона тормозного рентгеновского излучения для и1 = 2 кВ выше, чем энергия фотона с длиной волны  = 760 примерно в 38 раз, а для и2 = 20 кВ выше примерно в 250 раз.

Совет: Для лучшего понимания данной задачи, полезно помнить следующие основные концепции: частота и длина волны связаны с помощью скорости света, а энергия фотона зависит от частоты связанной с частотой и постоянной Планка. Также полезно запомнить значение скорости света, примерно равной 3 * 10^8 м/с, и постоянной Планка, примерно равной 6.626 * 10^-34 Дж·с.

Практика: Для какого значения напряжения искать энергию фотона излучения, чтобы она была в два раза больше, чем энергия фотона с длиной волны  = 760? Решите эту задачу, используя формулы, предоставленные выше, и запишите свой ответ.