1.8. Задание
1. Наблюдать рентгеновские спектры излучения разных элементов при разных ускоряющих напряжениях. Сделать выводы о характере влияния этих двух факторов на вид спектров.
2. Измерить
граничные длины волн
и длины волн
первой характеристической линии при
6-ти значениях ускоряющего напряжения
для трёх разных элементов. Результаты
измерений занести в таблицу 1 и в таблицу
2. При этом надо иметь в виду, что первая
характеристическая линия появляется
лишь при достаточно высоких напряжениях.
Найти средние значения
и
.
3. Построить
график зависимости
,
используя средние значения
,
и сравнить его с теоретическим графиком.
При этом
следует выражать в метрах, а
– в вольтах.
4. Найти коэффициент пропорциональности для зависимости от и вычислить с его помощью постоянную Планка. Скорость света и элементарный заряд считать известными. Коэффициент следует определить двумя способами: непосредственно из графика и по методу наименьших квадратов.
5. Проанализировать полученные данные по длинам волн первой характеристической линии и сделать окончательные выводы о факторах, влияющих на характеристический спектр.
6. Изобразить
в одних и тех же координатных осях ход
графиков зависимости
от
для какого-либо одного элемента при
двух ускоряющих напряжениях.
1.9. Контрольные вопросы
1. Какова физическая природа рентгеновского излучения?
2. В каком диапазоне значений лежат длины волн рентгеновских лучей? Энергии рентгеновских фотонов?
3. Где используют рентгеновское излучение?
4. Каковы физические принципы регистрации рентгеновского излучения?
5. Как выводится условие Вульфа – Брэгга? Каков его физический смысл?
6. Поясните принцип действия рентгеновского спектрометра.
7. Какие две разновидности рентгеновского спектра образуются при бомбардировке вещества электронами?
8. В чём состоит принципиальное различие тормозного и характеристического рентгеновских спектров?
9. Как влияет вещество мишени на тормозной, а как на характеристический рентгеновский спектры?
10. От чего и как зависит мощность излучения заряженной частицы?
11. Чем вызывается ускорение заряженной частицы при её движении внутри вещества?
12. Как зависит мощность тормозного излучения частицы от её заряда, её массы и порядкового номера элемента мишени?
13. Выведите соотношение, связывающее энергию фотона (в электронвольтах) и длину волны (в ангстремах).
14. Как объясняется существование коротковолновой границы тормозного спектра?
15. Как объясняется сплошной характер тормозного спектра?
16. Как устроена рентгеновская трубка?
17. Каков порядок величины коэффициента полезного действия рентгеновской трубки? С чем это связано?
18. Как и почему напряжение на рентгеновской трубке влияет на тормозной спектр?
19. Как и почему вещество анода рентгеновской трубки влияет на тормозной спектр?