Оқулық физика 9 проект башарұлы Р. т б
жүктеу/скачать 5,74 Mb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Жаттығу 6.3 §41. рЕНтгЕН СәуЛЕЛЕрі
| Есеп мазмұнын талдау
Эйнштейннің формуласы бойынша фотон- ның Е = h ν энергиясы электронды металдан шы-ғару жұмысына жұмсалады, ал артығы электронға кинетикалық энергия береді: Е = h ν = А + mv 2 2 , мұндағы ν = c λ – сәуленің жиілігі. Ендеше, h c λ = А + mv 2 2 . m – электрон массасы. Бұдан: λ = hc A mv + 2 2 . Шешуі: Е = А + mv 2 2 = 3,04 · 10 –19 Дж + 9 1 10 25 10 2 31 10 , · · · − Äæ = 4,18 · 10 –19 Дж. λ = hc A mv + 2 2 = 6 6 10 4 18 10 34 19 , · , · / − − Äæ · · · ì Äæ c 3 10 c 8 = 4,7 • 10 –7 м. Жауабы: Е = 4,18 · 10 –19 Дж; λ = 4,7 • 10 –7 м. 233 ПРОЕКТ 1. Калий үшін электронның шығу жұмысы 1,92 эВ. Калий үшін фото- эффектінің қызыл шегарасы қандай? 2. Тантал үшін фотоэффектінің қызыл шегарасы λ = 0,2974 мкм. Элек- тронның танталдан шығу жұмысын анықтаңдар. 3. Фотоэлектрондардың максимал жылдамдығы 3000 км/с болу үшін пла- тина бетіне қандай жиіліктегі сәуле бағыттау керек? Платина үшін шығу жұмысы 6,3 эВ. 4. Энергиясы 4,5 эВ болатын жарық кванты металдың бетінен электрон- ды ұрып шығарады. Металл бетінен ұшып шыққан электронның ең үлкен тебіліс күшінің импульсы қандай? 5. Ақ жарық дисперсиясының көрінетін ең шеткі түсті сәулелерінің тол- қын ұзындықтары λ күл = 0,4 мкм; λ қыз = 0,76 мкм. Олардың фотондары- ның энергиялары қандай? 6. Жарық көзі 1 с-те 5 · 10 20 фотон шығарады. Жарық көзі сәуленің тол- қын ұзындығы 99 мкм болса, оның қуаты қанша болады? 1. 1895 жылы неміс ғалымы В. Рентген ауасы сорылған түтіктерде- гі электр тогын зерттеу үстінде ерекше сәулелердің пайда болатынын байқаған. Бұл сәулелер көзге көрінбейді, бірақ кейбір заттарда жарқыл туғызады және жабық фотография пластинкасын қарайтады. Осы екі қасиетіне қарай бұл ерекше сәулелерді Рентген Х сәулелер деп атады (сурет 6.10). Бұл сәулелер кейінірек оны ашқан ғалымның құрметіне рентгендік сәулелер деп аталатын болды. Рентгендік сәулелер де электрмагниттік сәулелерге жатады. Жиілігі бойынша рентгендік сәулелер ультракүлгін сәулелер мен гамма-сәуле- лердің аралығында орналасқан. 2. Жарық фотондары металдардағы электрондармен соқтығысқан- да, оларды жұлып шығарып, фотоэффект құбылысын туғызатынын біл- дік. Ал, керісінше, сыртқы электрондар үлкен жылдамдықпен метал- ға соғылса, онда қандай құбылыс байқалар еді ? деген сұрақ туындайды. Бұл сұрақтың жауабы рентгендік сәулелердің пайда болуын түсінді- руге жәрдемдеседі. Жаттығу 6.3 §41. рЕНтгЕН СәуЛЕЛЕрі 234 ПРОЕКТ Кванттық пайымдау бойынша электрон үлкен жылдамдықпен металл атомына соғылғанда, оның ядросына неғұрлым жақынырақ деңгейлердегі электрондарын жұлып шығарады. Сөйтіп, босаған элек- трондардың орнына ядродан алысырақ энергетикалық деңгейлерде орналасқан электрондар ауысады. Электрондардың m энергетикалық деңгейден n энергетикалық деңгейге өтуі кезінде атомның ішкі энер- гиясы ∆ Е = Е m – Е n шамасына кемиді. Атом кеміген энергия есебінен энергиясы ∆ Е = Е m – Е n = h ν mn болатын фотондар ағынын шығарады. Осы фотондар ағыны жиілігі үлкен рентгендік сәулелер болып табы- лады. Мұндағы ν mn рентген сәулесінің жиілігі. 3. Рентгендік сәулелердің пайда болуын классикалық электр- магниттік теория негізінде де түсіндіруге болады. Жылдам электрондар металл атомдарына соғылғанда, олар ядроларды қоршаған электрондық қабаттардың кулондық өрістерімен өзара әрекеттесуі салдарынан те- желеді. Тежелу барысында жылдам электрондар біраз мөлшерде кине- тикалық энергияларынан айырылады: ∆ Е = Е 1 – Е 2 . Мұндағы Е 1 және Е 2 – электронның әртүрлі күйлеріндегі кинетика- лық энергиялары, ∆ Е – электронның жоғалтқан энергиясы. Бұл энер- гия рентгендік сәулелер фотонының энергиясына түрленеді: ∆ Е = h ν . Жылдам электрондардың тежелуі кезінде туындайтын сәулеленуді жүктеу/скачать 5,74 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|