问题
问答题
德国科学家伦琴由于发现X射线而获得1901年的诺贝尔奖．图 是产生X射线的装置-X射线管，其灯丝K加热后发射出的电子，经高电压加速后，打到重金属阳极A上，发出X射线．一种X射线是由高速电子与靶原子碰撞时骤然减速产生的辐射，高速电子骤然减速时把它的动能的一部分或全部，以光子的形式辐射出去，即X射线．
（1）在图中的X射线管上标出，加速电压的正负极．
（2）如果要产生波长为6.0×10-2nm（1nm=1.0×10-9m）的X射线，加速电压至少应是多少？（结果要求2位有效数字．普朗克常量h=6.63×10-34J•s，真空中的光速c=3.00×108m/s．）
答案
（1）要使电子加速，电子带负电，则K接高压电源的负极，A接正极．
（2）由题可知，电子经高电压加速后，若把它的动能全部以光子的形式辐射出去，
有：eU=E…①
由：E=hv…②
c=λ•v…③
①、②、③式联立，解得：U=hc eλ
代入数据，加速电压至少应是：U=2.1×104V
答：
（1）K接负A接正，在图中的X射线管上标出如图．
（2）如果要产生波长为6.0×10-2nm（1nm=1.0×10-9m）的X射线，加速电压至少应是2.1×104V．