Het verband tussen de snelheid en de spanning luidt
½mv2 = q·U
Hieruit volgt voor de snelheid
v = √ [q·U / ½m]
Invullen van
q = 1,6022·10-19 C (lading elektron, BINAS tabel 7) m = 9,1094·10-31 kg (massa elektron, BINAS tabel 7) U = 32·103 V
Geeft v = 1,06097·108 ms-1. Afgerond is dit 1,1·108 ms-1
Opgave b
Één van de manieren waarop röntgenstraling ontstaat is doordat er in het atoom elektronen van hogeren energieniveaus terugvallen naar lagere niveaus. De golflengte van de straling die hierbij vrijkomt wordt bepaald door het verschil in energie tussen de verschillende niveaus in het atoom. Deze energieniveaus zijn specifiek voor een bepaald atoom. Elke atoomsoort heeft zijn eigen energieniveaus en bij elke atoomsoort komt er dus straling met andere fotoenergie en dus andere golflengte vrij.
Opgave c
Volgens de wet van behoud van energie moet de energie die nodig is om de röntgenstraling van een bepaalde fotoenergie uit te zenden ergens vandaar komen. Dit komt van de kinetische energie van de elektronen die tegen het metaal botsen. De fotonenergie van de uitgezonden röntgenstraling kan dus nooit hoger zijn dan de kinetische energie van de elektronen. Er geldt dus
Efoton,max = q·U
Bij een versnelspanning van U = 32 kV is dit gelijk aan 32·103·1,6022·10-19 = 5,1270·10-15 J. Afgerond 5,1 ·10-15 J.
(In elektronvolt is dit 32·103 eV)
Opgave d
Het verband tussen de golflengte en de fotonenergie luidt (zie BINAS tabel 35-E2)
Efoton = h·f = h·c/λ
Voor de golflengte (λ) geldt dus
λ = h·c / Efoton
Invullen van h = 6,6261·10-34 Js (constante van Planck, BINAS tabel 7), c = 2,99792·108 ms-1 (lichtsnelheid, BINAS tabel 7) en Efoton = 5,1270·10-15 J. Geeft
λ = 3,87449·10-11 m
Dit is afgerond gelijk aan 0,039 nm.
Vraag over opgave "Röntgenbuis"?
Hou mijn naam verborgen voor andere bezoekers
Sorry
: (
Als je een vraag wil stellen moet je eerst inloggen.
Eerder gestelde vragen | Röntgenbuis
Op zondag 5 jul 2020 om 18:13 is de volgende vraag gesteld Hallo,
Bij opdracht a staat dat de lading van een elektron q = 1,6022·10-19 C is, maar een elektron is toch negatief geladen? Moet het dan niet -1,6022·10-19 C zijn?
Erik van Munster reageerde op zondag 5 jul 2020 om 19:52 Klopt, de lading van een elektron is inderdaad negatief. Maar hier omdat het alleen over de grootte van de lading en niet om positief of negatief gaat kun je gewoon met 1,6022*10^-19 rekenen.
Op zaterdag 1 apr 2017 om 17:25 is de volgende vraag gesteld Hallo Erik,
Ik hanteer de juiste formule voor de golflengte (vraag d), maar met zelfs als ik de waardes van hierboven letterlijk overneem en invul dan kom ik uit op 3.8*10^-11 m. Klopt het antwoord hier in bij uitwerkingen? Of enig idee wat ik fout kan hebben gedaan?
Mvg, Mick
Erik van Munster reageerde op zaterdag 1 apr 2017 om 18:07 Hoi Mick,
Klopt hoor. De uitwerking zoals die er stond was niet helemaal goed. Heb het net aangepast en zoals het er nu staat klopt het. Inderdaad 3,8744*10^-11 m. Je had het prima gedaan dus. Dank voor je oplettendheid.
