题目
X线产生过程中,电子高速运动所需能量主要取决于()A. 靶物质原子序数B. 管电流C. 管电压D. 旋转阳极转速E. 灯丝焦点大小
X线产生过程中,电子高速运动所需能量主要取决于()
A. 靶物质原子序数
B. 管电流
C. 管电压
D. 旋转阳极转速
E. 灯丝焦点大小
题目解答
答案
C. 管电压
解析
本题考查X线产生的基本原理,核心在于理解电子加速能量的来源。关键点在于区分不同参数对X线产生的影响:
- 管电压(C)决定电子加速的电势差,直接关系电子的最终动能和速度,是电子获得能量的核心因素。
- 管电流(B)影响电子数量,决定X线强度,而非单个电子的能量。
- 靶物质原子序数(A)影响X线转换效率和特征谱,与电子能量无关。
- 旋转阳极转速(D)和灯丝焦点大小(E)分别涉及散热和X线分布,与电子加速能量无关。
核心概念解析
X线的产生依赖高速电子流轰击靶面。电子在加速过程中,其动能由管电压决定。根据动能定理,电子获得的动能为:
$E_k = eV$
其中,$e$为电子电荷量,$V$为管电压。因此,管电压越高,电子加速后的动能越大,速度越快。
选项辨析
- A. 靶物质原子序数:影响X线的生成效率和波长分布,但不直接影响电子能量。
- B. 管电流:反映单位时间内释放的电子数量,决定X线强度,而非单个电子的能量。
- C. 管电压:通过电势差直接赋予电子动能,是电子高速运动的能量来源。
- D. 旋转阳极转速:用于散热,避免靶面过热,与电子能量无关。
- E. 灯丝焦点大小:影响X线的空间分布,不涉及能量分配。