Toptailieu.vn xin giới thiệu sơ lược Lý thuyết Tia X Vật Lí 12 chọn lọc, hay nhất giúp học sinh lớp 12 ôn luyện để nắm chắc kiến thức cơ bản và đạt kết quả cao trong các bài thi môn Vật Lí.

Mời các bạn đón xem: 

Tia X (Lý thuyết + 35 bài tập có lời giải)

I. Lý thuyết Tia X

1. Phương pháp

♦ Định nghĩa Tia X là sóng điện từ có bước sóng từ 10^-8 đến 10^-11 m

♦ Nguồn phát Do máy X quang phát ra.

♦ Tác dụng

• Khả năng năng đâm xuyên cao

• Làm đen kính ảnh

• Làm phát quang một số chất

• Gây ra hiện tượng quang điện ngoài ở hầu hết các kim loại

• Làm iôn hóa không khí

• Tác dụng sinh lý, hủy diệt tế bào

♦ Ứng dụng

• Chuẩn đoán hình ảnh trong y học

• Phát hiện khuyết tật trong các sản phẩm đúc

• Kiểm tra hành lý trong lĩnh vực hàng không

• Nghiên cứu thành phần cấu trúc vật rắn

Các công thức

• Cường độ dòng điện trong ống Rơnghen: I = n_e.e

• Tổng động năng của e khi va chạm đối ca tốt trong 1s:

• Công thức xác định hiệu suất ống Cu - lit - giơ: 

Với ∑e là tổng năng lượng tia X

⇒ ∑e = ∑W_d.H

⇒ ∑Q = ∑W(1 - H)

- q là độ lớn điện tích của electron = 1,6. 10^-19C

- U_AK là hiệu điện thế giữa anot và catot của máy (V)

- m là khối lượng các electron; m = 9,1.10^-31 kg

- V_max là vận tốc cực đại của các khi đập vào đối catot (m/s)

- h là hằng số plank

- f_max là tần số lớn nhất của bức xạ phát ra (Hz)

- λ_min là bước sóng của bức xạ (m)

2. Ví dụ

Ví dụ 1: Một ống rơnghen có điện áp giữa anốt và katốt là 2000V. Bước sóng ngắn nhất của tia rơnghen mà ống có thể phát ra là

A. 4,68.10^-10m          B. 5,25.10^-10m          C. 3.46.10^-10m          D. 6,21.10^-10m

Hướng dẫn:

Ví dụ 2: Để bước sóng ngắn nhất tia X phát ra là 0,05nm hiệu điện thế hoạt động của ống Cu-lit-giơ ít nhất phải là

A. 24,84kV          B. 25kV          C. 10kV          D. 30kV

Hướng dẫn:

Ví dụ 3: Tần số lớn nhất trong chùm bức xạ phát ra từ ống Rơnghen là 4.10¹⁸ Hz. Hiệu điện thế giữa hai cực của ống là

A. 16,46 kV          B. 16,56 kV          C. 16,66 kV         D. 16,76 V

Hướng dẫn:

II. Bài tập Tia X

Bài 1: Tia X được ứng dụng nhiều nhất là nhờ có

A. Khả năng xuyên qua vải, gỗ, các cơ mềm.

B. Tác dụng làm đen phim ảnh.

C. Tác dụng làm phát quang nhiều chất.

D. Tác dụng hủy diệt tế bào.

Lời giải:

Đáp án A

Do tác dụng hủy diệt tế bào, nên tia X được áp dụng để chữa một số bệnh ung thư, nhưng áp dụng này không phổ biến bằng áp dụng của khả năng đâm xuyên.

Bài 2: Tia X xuyên qua các lá kim loại

A. Một cách dễ dàng, như nhau, với mọi kim loại, và mọi tia.

B. Càng dễ, nếu bước sóng càng nhỏ.

C. Càng dễ, nếu kim loại có nguyên tử lượng càng lớn.

D. Khó nếu bước sóng càng nhỏ.

Lời giải:

Đáp án B

Vì tính chất này, nên tia X có bước sóng nhỏ thường được gọi là tia X cứng, còn tia có bước sóng lớn là tia X mềm.

Bài 3: Một bức xạ hồng ngoại có bước sóng 6.10^-3mm, so với bức xạ tử ngoại có bước sóng 125μm, thì có tần số nhỏ gấp

A. 50 lần.    

B. 48 lần.

C. 44 lần.    

D. 40 lần.

Lời giải:

Đáp án B

6.10^-3mm = 6.10^-9.10³m = 6.10³nm = 48.125nm

Bước sóng lớn gấp 48 lần thì tần số nhỏ đi 48 lần.

Bài 4: Những nguồn nào sau đây phát ra tia Rơn-ghen?

(I) Chiếc bàn là nung nóng.

(II) Ngọn nến.

(III) Con đom đóm.

(IV) Màn ảnh của mày thu hình.

A. Chỉ (I).

B. Chỉ (IV).

C. (I) và (II).

D. (II) và (III).

Lời giải:

Đáp án B

Ta biết rằng ống hình của máy thu hình là một ống tia catôt. Dòng electron phát ra từ catôt đến đập vào bột phát quang của màn hình sẽ làm cho lớp bột đó phát ra ánh sáng nhìn thấy. Tuy nhiên, bên cạnh đó nó cũng phát ra một tỉ lệ nhỏ tia Rơn-ghen mềm (có bước sóng dài). Vì thế lớp thủy tinh ở màn hình phải làm dầy và pha các chất hấp thụ tia Rơn-ghen.

Bài 5: Khi nói về tia tử ngoại, phát biểu nào sau đây sai?

A. Hồ quang điện và các vật có nhiệt độ trên 3000ºC là các vật phát ra tia tử ngoại rất mạnh.

B. Tia tử ngoại có bản chất là sóng điện từ có bước sóng nằm trong khoảng từ tia tím đến tia X.

C. Tia tử ngoại là những bức xạ không nhìn thấy được có bước sóng nhỏ hơn tia tím (λ < 0,38μm).

D. Thủy tinh và nước trong suốt đối với tia tử ngoại.

Lời giải:

Đáp án D

Thủy tinh, nước hấp thụ rất mạnh tia tử ngoại.

Bài 6: Máy quang phổ là dụng cụ quang dùng để

A. Tạo quang phổ của một nguồn sáng.

B. Đo bước sóng của các bức xạ phát ra từ một nguồn.

C. Phân tích một chùm sáng phức tạp thành các thành phần đơn sắc.

D. Quan sát và chụp ảnh quang phổ của các vật.

Lời giải:

Đáp án C

Bài 7: Trong máy quang phổ, chùm tia ló ra khỏi lăng kính trong hệ tán sắc trước khi qua thấu kính của buồng tối là

A. Một chùm sáng song song

B. Mọi chùm tia phân kì có nhiều màu.

C. Một tập hợp nhiều chùm tia song song, mỗi chùm có một màu.

D. Một chùm tia phân kì màu trắng.

Lời giải:

Đáp án C

Bài 8: Ống chuẩn trực của một máy quang phổ có nhiệm vụ

A. Tạo một chùm sáng chuẩn.

B. Tạo một số bước sóng ánh sáng chuẩn.

C. Hướng ánh sáng từ nguồn phải khảo sát vào lăng kính.

D. Tạo một chùm tia song song song.

Lời giải:

Đáp án D

Bài 9: Thấu kính buồng ảnh (hay buồng tối) của máy quang phổ có nhiệm vụ

A. Tạo một ảnh của nguồn sáng.

B. Tạo một ảnh thật của khe sáng ở ống chuẩn trực lên kính ảnh.

C. Tạo các vạch quang phổ.

D. Hội tụ các chùm sáng đơn sắc ra khỏi lăng kính vào mặt phẳng tiêu.

Lời giải:

Đáp án B

Bài 10: Nếu chùm tia sáng đưa vào ống chuẩn trực của máy quang phổ là do bóng đèn dây tóc nóng sáng phát ra, thì quang phổ thu được trong buồng ảnh thuộc loại

A. Quang phổ vạch.

B. Quang phổ hấp thụ.

C. Quang phổ liên tục.

D. Một loại quang phổ khác.

Lời giải:

Đáp án C

Bài 11: Tính chất nào sau đây của tia Rơn-ghen được ứng dụng trong chụp điện và chiếu điện?

A. Làm phát quang một số chất.

B. Tác dụng mạnh lên kính ảnh.

C. Đâm xuyên mạnh.

D. Cả ba tính chất trên.

Lời giải:

Đáp án C

Bài 12: Đáp án câu phát biểu đúng trong các câu sau

A. Tia hồng ngoại có tác dụng nhiệt, tia tử ngoại còn gọi là tia lạnh nên không có tác dụng nhiệt.

B. Các bức xạ điện từ có tính chất khác nhau là do chúng có bước sóng khác nhau.

C. Tia hồng ngoại, tia tử ngoại đều có khả năng đâm xuyên mạnh nên có khả năng ion hóa không khí.

D. Tia gamma, tia tử ngoại, tia Rơn-ghen đều là các sóng điện từ có bước sóng ngắn từ 10^-10m đến 10^-12m.

Lời giải:

Đáp án B

Tính chất của chúng khác nhau là do năng lượng của chúng khác nhau, mà năng lượng của chúng lại được quyếi định bởi bước sóng.

Bài 13: Vạch quang phổ thực chất là

A. Các phần chia nhỏ của quang phổ.

B. Ảnh thật của khe sáng của ống chuẩn trực, cho bởi một bức xạ đơn sắc.

C. Vân sáng giao thoa cho bởi hai khe của ống chuẩn trực.

D. Ảnh tạo bởi các tia sáng qua lăng kính.

Lời giải:

Đáp án B

Bài 14: Ưu điểm nổi bật của phép phân tích quang phổ là:

A. Phân tích được thành phần cấu tạo của các vật rắn, lỏng được nung nóng sáng.

B. Xác định được tuổi của các cổ vật, ứng dụng trong ngành khảo cổ học.

C. Xác định được sự có mặt của các nguyên tố trong một hợp chất.

D. Xác định được nhiệt độ cũng như thành phần cấu tạo bề mặt của các ngôi sao trên bầu trời.

Lời giải:

Đáp án D

Bài 15: Kí hiệu các tính chất sau: (I) Đơn giản; (II) Rất hay; (III) Có thể phân tích được các vật phát sáng ở xa; (IV) Chỉ cần một mẫu nhỏ.

Phép phân tích quang phổ có tiện lợi như thế nào?

A. (I) và (III).

B. (II) và (IV).

C. (I), (II) và (III).

D. Cả (I), (II), (III) và (IV).

Lời giải:

Đáp án D

Bài 16: Khi nói về quang phổ, để hấp thụ được ánh sáng, vật hấp thụ phải có

A. Diện tích bề mặt nhỏ hơn so với vật phát sáng

B. Khối lượng riêng nhỏ hơn so với vật phát sáng.

C. Nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ của vật phát sáng.

D. Chiết suất lớn hơn chiết suất của vật phát sáng.

Lời giải:

Đáp án C

Bài 17: Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về quang phổ?

A. Quang phổ liên tục của nguồn sáng nào thì phụ thuộc thành phần cấu tạo của nguồn sáng ấy.

B. Mỗi nguyên tố hóa học ở trạng thái khí hay hơi nóng sáng dưới áp suất thấp cho một quang phổ vạch riêng, đặc trưng cho nguyên tố đó.

C. Để thu được quang phổ hấp thụ, thì nhiệt độ của đám khí hay hơi hấp thụ phải cao hơn nhiệt độ của nguồn sáng phát ra quang phổ liên tục.

D. Quang phổ hấp thụ là quang phổ của ánh sáng do một vật rắn phát ra khi vật đó được nung nóng.

Lời giải:

Đáp án B

Bài 18: Đáp án phát biểu đúng.

A. Ánh sáng Mặt Trời quan sát được ở dưới mặt đất là ánh sáng trắng với đủ các thành phần đơn sắc.

B. Ánh sáng do đèn ống màu trắng ở lớp học phát ra là ánh sáng trắng.

C. Ánh sáng trắng là tập hợp đủ các ánh sáng đơn sắc trong vùng nhìn thấy.

D. Quang phổ vạch của hiđrô gồm 4 vạch: đỏ, lam, chàm, tím.

Lời giải:

Đáp án C

Phát biểu A sai, vì ánh sáng Mặt Trời bị hấp thụ một số vạch đặc trưng của quang phổ He, H₂, ...

Phát biểu B sai, quang phổ của đèn ống là quang phổ vạch, chủ yếu do hiện tượng huỳnh quang.

Phát biểu D sai, vì đó chỉ là một phần của dãy Ban-me.

Bài 19: Đáp án phát biểu đúng.

A. Nguồn sáng là đơn chất thì phát ra quang phổ vạch đặc trưng cho đơn chất.

B. Một đơn chất có thể phát ra cả quang phổ vạch và quang phổ liên tục.

C. Khí quyển Trái Đất không hấp thụ một vạch quang phổ nào của ánh sáng Mặt Trời.

D. Cả A, B, C đều đúng.

Lời giải:

Đáp án B

Phát biểu A sai khi đơn chất ở trạng thái rắn, lỏng.

Phát biểu C sai, vì khí quyển Trái Đất hấp thụ một số bức xạ của Mặt Trời, ngay cả ở vùng hồng ngoại hay tử ngoại

Bài 20: Quang phổ vạch phát xạ của một chất thì đặc trưng cho

A. Chính chất ấy.

B. Thành phần hóa học của chất ấy.

C. Thành phần nguyên tố của chất ấy.

D. Cấu tạo phân tử của chất ấy.

Lời giải:

Đáp án C

Bài 21: Quang phổ vạch là quang phổ

A. Chứa các vạch cùng độ sáng, màu sắc khác nhau, đặt cách đều nhau trên quang phổ.

B. Gồm toàn bộ vạch sáng, đặt nối tiếp nhau trên quang phổ.

C. Chứa một số ít hoặc nhiều vạch sáng màu sắc khác nhau xen kẽ với những khoảng tối.

D. Chỉ chứa một số rất ít vạch rất sáng.

Lời giải:

Đáp án C

Bài 22: Quang phổ vạch được phát ra trong trường hợp nào sau đây?

A. Chất khí hay hơi ở áp suất thấp bị kích thích.

B. Có dòng điện phóng qua một chất lỏng, hoặc chất khí, ở áp suất thấp.

C. Nung nóng một chất khí ở điều kiện tiêu chuẩn.

D. Có dòng điện phóng qua một chất lỏng ở áp suất rất thấp.

Lời giải:

Đáp án A

Bài 23: Quang phổ của Mặt Trời mà ta thu được trên 1 trái Đất là quang phổ

A. Liên tục.

B. Vạch phát xạ.

C. Vạch hấp thụ của lớp khí quyển của Mặt Trời.

D. Vạch hấp thụ của lớp khí quyển của Trái Đất.

Lời giải:

Đáp án C

Bài 24: Hai bước sóng giới hạn của phổ khả kiến là:

A. 0,38mm và 0,76mm.

B. 400μm và 760μm.

C. 0,40nm và 0,76nm.

D. 380nm và 760nm.

Lời giải:

Đáp án D

Bài 25: Bức xạ hồng ngoại và bức xạ tử ngoại đều là những bức xạ điện từ

A. Không có tác dụng kích thích thần kinh thị giác.

B. Có bước sóng nhỏ hơn 400nm.

C. Có tần số lớn hơn 4.10¹⁴Hz.

D. Có tác dụng quang điện mạnh.

Lời giải:

Đáp án A

Bài 26: 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.

Lời giải:

Đáp án C

Bài 27: 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.

Lời giải:

Đáp án B

Bài 28: 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.

Lời giải:

Đáp án C

Bài 29: 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.

Lời giải:

Đáp án C

Bài 30: 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.

Lời giải:

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 31: 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).

Lời giải:

Đáp án C

Bài 32: 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.

Lời giải:

Đáp án A

Bài 33: 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.

Lời giải:

Đáp án C

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

Bài 34: 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).

Lời giải:

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 35: 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.

Lời giải:

Đáp án D