Какова максимальная частота излучения в сплошном рентгеновском спектре при учете зависимости релятивистской массы электрона от его скорости, если антикатод рентгеновской трубки бомбардируется электронами со скоростью 100 Мм/с? Предложите подробное решение и выберите правильный ответ из вариантов: 1) 7,5 ЭГц, 2) 8,5 ЭГц, 3) 9,5 ЭГц, 4) 10,5 ЭГц.
Южанка
Для того чтобы решить эту задачу, мы можем использовать формулу для расчета максимальной частоты излучения в сплошном рентгеновском спектре. Формула имеет вид:
\[
f_{\text{макс}} = \frac{eMc^2}{h}
\]
Где:
\(f_{\text{макс}}\) - максимальная частота излучения,
\(e\) - заряд электрона (\(1.6 \times 10^{-19} \, \text{Кл}\)),
\(M\) - релятивистская масса электрона,
\(c\) - скорость света (\(3 \times 10^8 \, \text{м/с}\)),
\(h\) - постоянная Планка (\(6.63 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с}\)).
Релятивистская масса электрона зависит от его скорости, и можно рассчитать ее с использованием следующей формулы:
\[
M = \frac{m_0}{\sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}}}
\]
Где:
\(m_0\) - покоящаяся масса электрона (\(9.11 \times 10^{-31} \, \text{кг}\)),
\(v\) - скорость электрона.
Подставив значение скорости электрона (\(100 \, \text{Мм/с}\)) в формулу для релятивистской массы электрона, мы можем рассчитать \(M\):
\[
M = \frac{9.11 \times 10^{-31} \, \text{кг}}{\sqrt{1 - \frac{(100 \times 10^6 \, \text{м/с})^2}{(3 \times 10^8 \, \text{м/с})^2}}}
\]
\[
f_{\text{макс}} = \frac{eMc^2}{h}
\]
Где:
\(f_{\text{макс}}\) - максимальная частота излучения,
\(e\) - заряд электрона (\(1.6 \times 10^{-19} \, \text{Кл}\)),
\(M\) - релятивистская масса электрона,
\(c\) - скорость света (\(3 \times 10^8 \, \text{м/с}\)),
\(h\) - постоянная Планка (\(6.63 \times 10^{-34} \, \text{Дж} \cdot \text{с}\)).
Релятивистская масса электрона зависит от его скорости, и можно рассчитать ее с использованием следующей формулы:
\[
M = \frac{m_0}{\sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}}}
\]
Где:
\(m_0\) - покоящаяся масса электрона (\(9.11 \times 10^{-31} \, \text{кг}\)),
\(v\) - скорость электрона.
Подставив значение скорости электрона (\(100 \, \text{Мм/с}\)) в формулу для релятивистской массы электрона, мы можем рассчитать \(M\):
\[
M = \frac{9.11 \times 10^{-31} \, \text{кг}}{\sqrt{1 - \frac{(100 \times 10^6 \, \text{м/с})^2}{(3 \times 10^8 \, \text{м/с})^2}}}
\]
Знаешь ответ?