Với tóm tắt lý thuyết Vật Lí lớp 12 Tia X hay, chi tiết cùng với 41 câu hỏi trắc nghiệm chọn lọc có đáp án giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm, ôn luyện để học tốt môn Vật Lí lớp 12.

Vật Lí 12 Bài 28: Tia X

A. Lý thuyết Tia X

1. Phát hiện về tia X

Mỗi khi một chùm catôt − tức là một chùm êlectron có năng lượng lớn − đập vào một vật rắn thì vật đó phát ra tia X.

2. Cách tạo tia X

− Dùng ống Cu−lít−giơ là một ống thuỷ tinh bên trong là chân không, có gắn 3 điện cực.

+ Dây nung bằng vonfram FF’ làm nguồn êlectron. FF’ được nung nóng bằng một dòng điện làm cho các êlectron phát ra.

+ Catôt K, bằng kim loại, hình chỏm cầu.

+ Anôt A bằng kim loại có khối lượng nguyên tử lớn và điểm nóng chảy cao.

+ Hiệu điện thế giữa A và K cỡ vài chục kV, các êlectron bay ra từ FF’ chuyển động trong Tia X điện trường mạnh giữa A và K đến đập vào A và làm cho A phát ra tia X.

3. Bản chất và tính chất của tia X

a. Bản chất

Tia X là sóng điện từ có bước sóng nằm trong khoảng từ 10⁻¹¹ m đến 10⁻⁸ m.

b. Tính chất

− Tính chất nổi bật và quan trọng nhất là khả năng đâm xuyên. Tia X có bước sóng càng ngắn thì khả năng đâm xuyên càng lớn (càng cứng).

− Làm đen kính ảnh.

− Làm phát quang một số chất.

− Làm ion hoá không khí.

− Có tác dụng sinh lí.

c. Công dụng

Tia X được sử dụng nhiều nhất để chiếu điện, chụp điện (vì nó bị xương và các lỗ tổn thương bên trong cơ thể cản mạnh hơn da thịt), để chuẩn đoán bệnh hoặc tìm chỗ xương gãy, mảnh kim loại trong người..., để chữa bệnh (chữa ung thư nông). Nó còn được dùng trong công nghiệp để kiểm tra chất lượng các vật đúc, tìm các vết nứt, các bọt khí bên trong các vật bằng kim loại; để kiểm tra hành lí của hành khách đi máy bay, nghiên cứu cấu trúc vật rắn...

Ví dụ:

4. Thang sóng điện từ

Thang sóng điện từ

+ Sóng vô tuyến điện, tia hồng ngoại, ánh sáng thông thường, tia tử ngoại, tia X và tia gamma, đều có cùng bản chất, cùng là sóng điện từ, chỉ khác nhau về tần số (hay bước sóng). Các sóng này tạo thành một phổ liên tục gọi là thang sóng điện từ.

+ Sự khác nhau về tần số (bước sóng) của các loại sóng điện từ đã dẫn đến sự khác nhau về tính chất và tác dụng của chúng.

+ Toàn bộ phổ sóng điện từ, từ sóng dài nhất (hàng chục km) đến sóng ngắn nhất (cỡ 10⁻¹²  $÷$10⁻¹⁵m) đã được khám phá và sử dụng.

B. Trắc nghiệm Tia X

Câu 1: Tia hồng ngoại, tia tử ngoại và tia Rơn – ghen không có tính chất chung nào nêu dưới đây?

A. Đều có bước sóng nhỏ hơn so với ánh sáng nhìn thấy

B. Đều là sóng điện từ

C. Đều có tốc độ bằng nhau trong chân không

D. Đều có tính chất sóng

- Tia hồng ngoại, tia tử ngoại và tia Rơn – ghen có bước sóng trong các vùng khác nhau.

Chọn đáp án A

Câu 2: Tìm phát biểu sai.

- Tia Rơn – ghen:

A. có tần số càng lớn thì khả năng đâm xuyên càng kém

B. có tác dụng lên kính ảnh

C. khi chiếu tới một số chất có thể làm chúng phát sáng

D. khi chiếu tới một chất khí có thể làm chất khí đó trở nên dẫn điện

- Tia hồng ngoại có bản chất là các bức xạ điện từ có bước sóng lớn hơn bước sóng ánh sáng đỏ và nhỏ hơn bước sóng của sóng vô tuyến. (1mm ≥ λ ≥ 0,76µm).

- Tia tử ngoại có bản chất là các bức xạ điện từ có bước sóng nhỏ hơn bước sóng của ánh sáng tím. (0,38 µm ≥ λ ≥ 10-9 m).

- Tia X có bản chất là các bức xạ điện từ có bước sóng nhỏ hơn bước sóng của tia tử ngoại. (10^-8 m ≥ λ ≥ 10^-11m).

Chọn đáp án A

Câu 3: Tia Rơn – ghen:

A. trong chân không có tốc độ nhỏ hơn tốc độ ánh sáng

B. có tốc độ không phụ thuộc vào môi trường

C. có tác dụng dủy diệt tế bào

D. bị lệch đường khi đi qua vùng có điện trường hay từ trường

- Tia Rơn – ghen là một loại sóng điện từ, giống như sóng ánh sáng nên có tốc độ phụ thuộc vào môi trường. Tia Rơn – ghen không mang điện nên không bị lệch đường đi trong điện trường hoặc từ trường.

Chọn đáp án C

Câu 4: Nguyên tắc phát ra tia Rơn – ghen trong ống Rơn – ghen là:

A. Cho chùm phôtôn có bước sóng ngắn hơn giới hạn nào đó chiếu vào một tấm kim loại có nguyên tử lượng lớn

B. Cho chùm êlectron có vận tốc lớn đập vào tấm kim loại có nguyên tử lượng lớn

C. Nung nóng các vật có tỉ khối lớn lên nhiệt độ rất cao

D. Chiếu tia âm cực vào các chất có tính phát quang

- Nguyên tắc phát ra tia Rơn – ghen trong ống Rơn – ghen là:

   Các êlectrôn từ âm cực (Catôt) được tăng tốc trong điện trường mạnh nên có động năng lớn. Khi êlectrôn đập vào đối âm cực (đối catôt), chúng xuyên qua lớp vỏ nguyên tử, tương tác với hạt nhân và e ở bên trong và phát ra sóng điện từ có λ cực ngắn, gọi là bức xạ hãm.

Chọn đáp án B

Câu 5: Trong ống Rơn – ghen, phần lớn động năng của các êlectron khi đến đối catôt:

A. bị phản xạ trở lại

B. truyền qua đối catôt

C. chuyển thành năng lượng tia Rơn – ghen

D. chuyển thành nội năng làm nóng đối catôt

- Trong ống Rơn – ghen, phần lớn động năng của các êlectron khi đến đối catôt chuyển thành nội năng làm nóng đối catôt.

Chọn đáp án D

Câu 6: Tia X không có công dụng:

A. làm tác nhân gây ion hóa

B. chữa bệnh ung thư

C. sưởi ấm

D. chiếu điện, chụp điện

- Tia X không có công dụng sưởi ấm.

Chọn đáp án C

Câu 7: Tia X có bản chất là:

A. chùm êlectron có tốc độ rất lớn

B. chùm ion phát ra từ catôt bị đốt nóng

C. sóng điện từ có bước sóng rất lớn

D. sóng điện từ có tần số rất lớn

- Tia X có bản chất là các bức xạ điện từ có tần số rất lớn, bước sóng nhỏ hơn bước sóng của tia tử ngoại. (10^-8 m ≥ λ ≥ 10^-11m).

Chọn đáp án D

Câu 8: Trong thí nghiệm tạo tia X ở ống phát tia Rơn – ghen, điện áp đặt vào anôt và catôt của ống là U. Động năng ban đầu của các êlectron khi bứt ra khỏi catôt không đáng kể. Bước sóng nhỏ nhất của các tia X được phát ra sẽ:

A. tỉ lệ thuận với U

B. tỉ lệ nghịch với U

C. tỉ lệ thuận với √U

D. tỉ lệ nghịch với √U

- Bước sóng nhỏ nhất của các tia X là:

- Suy ra bước sóng nhỏ nhất của các tia X được phát ra sẽ tỉ lệ nghịch với U.

Chọn đáp án B

Câu 9: Hiệu điện thế giữa anôt và catôt của một ống phát tia Rơn – ghen là 18,85 kV. Bỏ qua động năng ban đầu của êlectron. Bước sóng nhỏ nhất của tia Rơn – ghen do ống phát ra là:

A. 6,6.10^-7 m

B. 2,2.10^-10 m

C. 6,6.10^-8 m

D. 6,6.10^-11 m

- Ta có:

Chọn đáp án D

Câu 10: Bước sóng ngắn nhất của tia Rơn – ghen phát ra từ một ống phát tia Rơn – ghen là 0,8 Å. Hiệu điện thế giữa hai cực của ống đó là:

A. 15,5.10⁴ V

B. 15,5.10³ V

C. 5,2.10⁴ V

D. 5,2.10³ V

Chọn đáp án B

Câu 11: Một ống phát tia X phóng ra chùm tia X có bước sóng nhỏ nhất là 0,854 nm. Nếu tăng điện áp giữa anôt và catôt thêm 40% điện áp ban đầu thì tia X do ống phát ra có bước sóng nhỏ nhất là:

A. 0,52 nm      B. 0,61 nm

C. 0,68 nm      D. 0,75 nm

- Ta có:

- Suy ra:

Chọn đáp án B

Câu 12: Khi hiệu điện thế U giữa hai cực của ống phát tia X giảm 2 kV thì tốc độ của êlectron tại đối catôt giảm 8.10⁶ m/s. Tốc độ của êlectron tại đối catôt lúc hiệu điện thế chưa giảm là:

A. 3,5.10⁷ m/s

B. 8,2.10⁶ m/s

C. 7,6.10⁶ m/s

D. 4,8.10⁷ m/s

- Ta có:

- Từ (1) và (2):

Chọn đáp án D

Câu 13: Một ống phát tia Rơn – ghen phát ra tia Rơn – ghen có bước sóng nhỏ nhất là 2 nm. Biết khối lượng của êlectron là m_e = 9,1.10^-31 kg. Tốc độ cực đại của các êlectron đập vào anôt là:

A. 1,47.10⁷ m/s

B. 2,18.10⁷ m/s

C. 1,47.10⁸ m/s

D. 2,18.10⁶ m/s

- Ta có:

Chọn đáp án A

Câu 14: Một ống phát tia X phát ra chùm tia X có bước sóng nhỏ nhất là 0,78 nm. Nếu tăng điện áp giữa anôt và catôt thêm 20% điện áp ban đầu thì tia X có bước sóng nhỏ nhất là:

A. 0,65 nm      B. 0,55 nm

C. 0,68 nm      D. 0,72 nm

- Lập các phương trình:

Chọn đáp án A

Câu 15: Nếu tăng hiệu điện thế giữa hai cực của ống phát tia Rơn – ghen thêm 3 kV thì tốc độ của các êlectron đến anôt tăng thêm 1,2.10⁷ m/s. Khi chưa tăng hiệu điện thế, tốc độ của các êlectron khi đến anôt là:

A. 3,8.10⁷ m/s

B. 8,8.10⁷ m/s

C. 9,4.10⁷ m/s

D. 10.10⁷ m/s

- Giải hệ:

- Ta có:

Chọn đáp án A

Câu 16: Trong ống phát tia Rơn – ghen, hiệu điện thế giữa anôt và catôt là 20 kV, dòng điện trong ống là 10 mA. Chỉ có 0,5% động năng của chùm êlectron khi đập vào anôt được chuyển thành năng lượng của tia X. Chùm tia X có công suất là:

A. 0,1 W      B. 1 W

C. 2 W       D. 10 W

- Chùm tia X có công suất là:

Chọn đáp án B

Bài 17: Đáp án cách sắp xếp đúng các tia Rơn-ghen, tia hồng ngoại, ánh sáng trông thấy, tia tử ngoại theo chiều giảm của tần số

A. Tia Rơn-ghen, tia hồng ngoại, ánh sáng trông thấy, tia tử ngoại.

B. Tia tử ngoại, tia Rơn-ghen, tia hồng ngoại, ánh sáng trông thấy.

C. Tia hồng ngoại, ánh sáng trông thấy, tia tử ngoại, tia Rơn-ghen.

D. Tia Rơn-ghen, tia tử ngoại, ánh sáng trông thấy, tia hồng ngoại.

Đáp án D

Bài 18: Các bức xạ có tần số từ 10¹⁴Hz đến 10¹⁷Hz đều có tính chất chung là

A. có khả năng tác dụng lên một số loại phim ảnh.

B. không nhìn thấy.

C. có tác dụng sinh học rõ rệt.

D. có khả năng gây hiệu ứng quang điện đối với các kim loại.

Đáp án A

Các bức xạ có bước sóng  nằm trong khoảng 3.10^-9 đến 3.10^-6 thuộc tia hồng ngoại, ánh sáng trông thấy, tia tử ngoại nên có tính chất chung là có khả năng tác dụng lên một số loại phim ảnh.

Bài 19: Đáp án phát biểu đúng.

A. Tia tử ngoại không có tác dụng nhiệt.

B. Tia hồng ngoại và tia tử ngoại không có tác dụng hóa học.

C. Tia hồng ngoại không có tác dụng quang điện.

D. Cả A, B, C đều sai.

Đáp án D

Nhờ tác dụng nhiệt mà ta phát hiện ra tia hồng ngoại.

Hai tia này có tác dụng lên phim, giấy ảnh; đó là tác dụng hóa học.

Tia hồng ngoại có tác dụng quang điện trong hiện tượng quang điện trong.

Bài 20: Đáp án phát biểu sai.

Người ta ứng dụng tia X để khám bệnh nhờ

A. Tính chất đâm xuyên.

B. Tác dụng hóa học.

C. Tác dụng phát quang.

D. Tác dụng sinh lí.

Đáp án D

Dùng tác dụng đâm xuyên và tác dụng phát quang để chiếu điện. Dùng tác dụng đâm xuyên và tác dụng hóa học để chụp điện.

Bài 21: Để tạo một chùm tia X, chỉ cần phóng một chùm êlectron có vận tốc lớn, cho đập vào

A. Một vật rắn bất kì.

B. Một vật rắn có nguyên tử lượng lớn.

C. Một vật rắn, lỏng, khí bất kì.

D. Một vật rắn hoặc lỏng bất kì.

Đáp án C

Bài 22: Tia Rơn-ghen hay tia X là sóng điện từ có bước sóng

A. lớn hơn tia hồng ngoại.

B. nhỏ hơn tia tử ngoại.

C. nhỏ quá, không đo được.

D. không đo được, vì không tạo được hiện tượng giao thoa.

Đáp án B

Bài 23: Tia Rơn-ghen có

A. cùng bản chất với siêu âm.

B. bước sóng lớn hơn bước sóng của tia hồng ngoại.

C. cùng bản chất với sóng vô tuyến điện.

D. điện tích âm.

Đáp án C

Bài 24: Tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia Rơn-ghen và tia gamma đều là

A. sóng cơ học, có bước sóng khác nhau.

B. sóng vô tuyến điện, có bước sóng khác nhau.

C. sóng điện từ, có bước sóng khác nhau.

D. sóng ánh sáng, có bước sóng giống nhau.

Đáp án C

Bài 25: Tia hồng ngoại có bước sóng

A. nhỏ hơn so với ánh sáng vàng.

B. lớn hơn so với các tia sáng đỏ.

C. nhỏ hơn so với các tia sáng tím.

D. có thể lớn hơn, hoặc nhỏ hơn tia sáng vàng của natri.

Đáp án B

Trên quang phổ, bước sóng của các bức xạ giảm dần từ màu tím đến màu đỏ. Do đó, nếu từ màu đỏ, ta đi theo chiều ngược lại, tức là từ màu đỏ sang miền hồng ngoại, thì bước sóng phải tăng dần.

Bài 26: Tác dụng nổi bật nhất của tia hồng ngoại là

A. Tác dụng quang điện.

B. Tác dụng quang học.

C. Tác dụng nhiệt.

D. Tác dụng hóa học (làm đen phim ảnh).

Đáp án C

Bài 27: Bức xạ tử ngoại là bức xạ điện từ

A. mắt không nhìn thấy, ở ngoài miền tím của quang phổ.

B. có bước sóng lớn hơn bức xạ màu tím.

C. không làm đen phim ảnh.

D. có tần số thấp hơn, so với bức xạ hồng ngoại.

Đáp án A

Bài 28: Tia tử ngoại được phát ra rất mạnh từ

A. lò sưởi điện.

B. lò vi sóng.

C. hồ quang điện.

D. màn hình vô tuyến.

Đáp án C

Hồ quang điện có nhiệt độ từ 3000K đến 4000K trở lên, nên phát nhiều tia tử ngoại.

Bài 29: Kí hiệu các loại bức xạ như sau: (I) Ánh sáng nhìn thấy; (II) Tia tử ngoại; (III) Tia hồng ngoại.

Một bóng đèn thủy ngân ở các cột chiếu sáng đường phố sẽ phát ra những loại bức xạ nào kể trên?

A. Chỉ (I).

B. (II) và (III).

C. (I) và (II).

D. Cả (I), (II) và (III).

Đáp án D

Bóng đèn thủy ngân phát ra các loại tia sau: tia tử ngoại; ánh sáng nhìn thấy và tia hồng ngoại. Việc phát ra ánh sáng nhìn thấy là hiển nhiên. Để nhận biết xem đèn thủy ngân có phát ra tia tử ngoại và tia hồng ngoại hay không ta có thể có các cách sau: Chiếu ánh sáng của đèn thủy ngân vào khe máy quang phổ rồi dùng pin nhiệt điện để nghiên cứu. Dùng các kính lọc đặc biệt lọc hết tia hồng ngoại và ánh sáng nhìn thấy, chỉ cho tia tử ngoại đi qua. Thử tia tử ngoại bằng tác dụng phát quang của nó.

Bài 30: Tia hồng ngoại không có tính chất hoặc tác dụng nào sau đây?

A. Gây ra hiệu ứng quang điện ở một số chất bán dẫn.

B. Tác dụng lên một kim loại kính ảnh đặc biệt gọi là kính ảnh hồng ngoại.

C. Tác dụng nổi bật là tác dụng nhiệt.

D. Làm một số chất phát quang.

Đáp án D

Bài 31: Tia tử ngoại không có tác dụng và công dụng nào sau đây?

A. Tác dụng rất mạnh lên kính ảnh.

B. Gây ra các hiệu ứng quang hóa, quang hợp.

C. Có tác dụng sinh học, hủy diệt tế bào, khử trùng.

D. Dùng để sấy khô các sản phẩm nông, công nghiệp.

Đáp án D

Bài 32: Tia Rơn-ghen

A. có lác dụng nhiệt mạnh, có thể dùng để sấy khô hoặc sưởi ấm.

B. chỉ gây ra hiện tượng quang điện cho các tế bào quang điện có catôt làm bằng kim loại kiềm.

C. không đi qua được lớp chì dày vài milimét, nên người ta dùng chì để làm màn chắn bảo vệ trong kĩ thuật dùng tia Rơn-ghen.

D. không tác dụng lên kính ảnh.

Đáp án C

Bài 33: Đáp án phát biểu sai.

Tia hồng ngoại

A. có tác dụng ion hóa không khí.

B. có tác dụng nổi bật là tác dụng nhiệt.

C. có tác dụng lên một số loại kính ảnh.

D. có bản chất là sóng điện từ.

Đáp án A

Bài 34: Nguồn không phát ra tia tử ngoại hoặc ánh sáng trông thấy là các vật

A. có nhiệt độ lớn hơn 500ºC và nhỏ hơn 2500ºC.

B. có nhiệt độ nhỏ hơn 500ºC.

C. có nhiệt độ lớn hơn 2500ºC.

D. có dòng điện cường độ lớn chạy qua.

Đáp án B

Bài 35: Trong các bức xạ điện từ có tần số nêu dưới dây, bức xạ nào thuộc tia tử ngoại?

A. f = 2.10^l3Hz.    B. f = 6.10¹²Hz.

C. f = 3.10¹⁶Hz.    D. f = 3.10^l9Hz.

Đáp án C

Bài 36: Tia tử ngoại có

A. Tần số nhỏ hơn tần số của ánh sáng trông thấy.

B. bước sóng lớn hơn bước sóng của tia hồng ngoại.

C. Tác dụng quang điện.

D. Tốc độ nhỏ hơn tốc độ của ánh sáng trông thấy.

Đáp án C

Bài 37: Tính chất nào sau đây không thuộc tia Rơn-ghen?

A. Làm phát quang nhiều chất.

B. Có tác dụng sinh lí mạnh.

C. Làm ion hóa không khí.

D. Xuyên qua các tấm chì dày cỡ cm.

Đáp án D

Bài 38: Người ta không dùng tia Rơn-ghen trong công việc gì nêu sau đây?

A. Chụp ảnh trong đêm.

B. Kiểm tra chất lượng các sản phẩm đúc.

C. Chữa bệnh ung thư.

D. Chụp, chiếu điện.

Đáp án A

Bài 39: Trong một ống tia X, hiệu điện thế giữa anôt và catôt là 20kV, dòng điện trong ống là 12mA. Giả sử chỉ có 0,5% động năng của chùm electron khi đập vào anôt được chuyển thành năng lượng của tia X. Chùm tia X có công suất là

A. 0,1W.    B. 1,2W.    C. 2,0W.    D. 240W.

Đáp án B

Tổng động năng của các êlectron đập vào anôt trong 1 giây bằng công suất tiêu thụ UI của ống tia X. Vậy chùm tia X có công suất là:

Bài 40: Nếu tăng hiệu điện thế giữa hai cực của ống phát tia Rơn-ghen thêm 2kV, thì tốc độ của các êlectron đến anôt tăng thêm 1.107m/s. Bỏ qua tốc độ ban đầu của các electron khi bắn ra khỏi catôt. Khi chưa tăng hiệu điện thế, tốc độ của các êlectron đến anôt là

A. 3.107m/s.    B. 8,0.107m/s.

C. 1,55.108m/s.    D. 1,0.108m/s.

Đáp án A

Từ các phương trình:

Bài 41: Phát biểu nào sau đây không đúng?

Một trong những điểm chung của các tia hồng ngoại, tử ngoại và Rơn-ghen là

A. đều có bản chất là sóng điện từ.

B. đều có tác dụng ion hóa không khí.

C. đều có tốc độ bằng nhau trong chân không.

D. đều có thể gây ra hiện tượng giao thoa, nhiễu xạ.

Đáp án B