ટંગસ્ટનમાં સૌથી અંદરના ઇલેક્ટ્રોનની બંધન ઉર્જા $40 \, keV$ છે. ઉત્સર્જિત લાક્ષણિક $X$-કિરણોની ઉર્જા કેટલી હશે?

પ્રયોગશાળામાં $X$-કિરણો કેવી રીતે ઉત્પન્ન કરવામાં આવે છે?

એક ક્ષ-કિરણ ટ્યૂબ $50 \, kV$ અને $20 \, mA$ પર કાર્ય કરે છે. ટાર્ગેટ પદાર્થનું દળ $1.0 \, kg$ અને વિશિષ્ટ ઉષ્માધારિતા $495 \, J \cdot kg^{-1} \cdot ^\circ C^{-1}$ છે. લાગુ પાડેલ વિદ્યુત પાવરનો $1\%$ ભાગ ક્ષ-કિરણોમાં રૂપાંતરિત થાય છે અને બાકીની ઊર્જા ટાર્ગેટને ગરમ કરવામાં વપરાય છે. તો:
$(1)$ યોગ્ય ટાર્ગેટ પદાર્થનું ગલનબિંદુ ઊંચું હોવું જોઈએ.
$(2)$ યોગ્ય ટાર્ગેટ પદાર્થની ઉષ્મીય વાહકતા ઓછી હોવી જોઈએ.
$(3)$ ટાર્ગેટના તાપમાનમાં વધારાનો દર $2 \, ^\circ C/s$ છે.
$(4)$ ઉત્સર્જાતા ક્ષ-કિરણોની ન્યૂનતમ તરંગલંબાઈ $0.25 \, \mathring{A}$ છે.

જ્યારે પ્રવેગિત ઇલેક્ટ્રોનનો બીમ લક્ષ્ય (target) પર અથડાય છે,ત્યારે લક્ષ્યમાંથી સતત $X$-ray વર્ણપટ ઉત્સર્જિત થાય છે. જો $X$-ray ટ્યુબ $40,000 \ V$ પર કાર્યરત હોય,તો નીચેનામાંથી કઈ તરંગલંબાઇ $X$-ray વર્ણપટમાં ગેરહાજર હશે?

જો $10000\, V$ નો વિદ્યુતસ્થિતિમાન તફાવત $X$-રે ટ્યુબ પર લાગુ કરવામાં આવે,તો આપાત ઇલેક્ટ્રોનની ડી-બ્રોગ્લી તરંગલંબાઇ અને ઉત્પન્ન થતા $X$-રેની લઘુત્તમ તરંગલંબાઇનો ગુણોત્તર કેટલો થશે? (આપેલ છે: ઇલેક્ટ્રોન માટે $\frac{e}{m} = 1.8 \times 10^{11}\, C\, kg^{-1}$)

સ્ફટિકના બંધારણીય વિશ્લેષણ માટે ક્ષ-કિરણોનો ઉપયોગ થાય છે કારણ કે: