س
السؤال
شرح تركيب انبوبة كولدج واهم القوانين عليها
AI Tutor — معلّم فيزياء ذكي
إجابة مولّدة بالذكاء الاصطناعي ومراجَعة من فريق المنصة
مُتحقَّق منها
أهلاً بك يا بطل في منصة المأذون في الفيزياء!
أنبوبة كولدج (Coolidge Tube) هي الجهاز الأساسي المستخدم لتوليد الأشعة السينية (X-rays). تعتمد فكرة عملها على تعجيل الإلكترونات وإكسابها طاقة حركة عالية جداً، ثم الاصطدام بهدف معدني لتتحول هذه الطاقة إلى إشعاع كهرومغناطيسي.
تركيب أنبوبة كولدج:
- أنبوبة زجاجية مفرغة: مفرغة من الهواء تماماً حتى لا تعيق جزيئات الهواء حركة الإلكترونات.
- الكاثود (المهبط): عبارة عن فتيلة من التنجستين يتم تسخينها بواسطة مصدر جهد منخفض لتنطلق منها الإلكترونات (الانبعاث الأيوني الحراري).
- الأنود (المصعد / الهدف): قطعة من معدن ثقيل ذو درجة انصهار عالية وعدد ذري كبير (مثل التنجستين)، ويتصل بساق من النحاس مزودة بريش للتبريد لتشتيت الحرارة العالية المتولدة.
- مصدر جهد مستمر عالي جداً: يوصل بين الكاثود والأنود لتعجيل الإلكترونات المنطلقة نحو الهدف.
أهم القوانين المستخدمة:
عند تعجيل الإلكترون، فإن الشغل المبذول بواسطة فرق الجهد الكهربي يتحول إلى طاقة حركة، وعند اصطدام الإلكترون بالهدف، تتحول طاقة حركته (كلها أو جزء منها) إلى فوتون أشعة سينية. يُعبر عن ذلك بالقانون التالي لحساب أقصر طول موجي (الطيف المستمر):
\[ eV = K.E = \frac{1}{2} m_e v^2 = h \nu_{max} = \frac{hc}{\lambda_{min}} \]حيث:
- \( e \): شحنة الإلكترون.
- \( V \): فرق الجهد العالي بين الكاثود والأنود.
- \( m_e \): كتلة الإلكترون.
- \( v \): سرعة الإلكترون لحظة الاصطدام.
- \( h \): ثابت بلانك.
- \( c \): سرعة الضوء.
- \( \lambda_{min} \): أقصر طول موجي للأشعة السينية المنبعثة.
📚 لشرح أعمق ومسائل تطبيقية أكتر، اشترك في منصة المأذون.
عندك سؤال تاني في الفيزياء؟ 🚀
اسأل AI Tutor مجاناً (3 أسئلة/يوم) أو اشترك للوصول بدون حدود + شرح فيديو لكل المنهج
اطّلع على الباقات