Röntgenové žiarenie. Röntgenové žiarenie Prezentácia na tému Fyzika röntgenového žiarenia

1 snímka

Téma: "Röntgenové žiarenie" N. Schukina p. Arkhara "Gogulova Kristina Valerievna.

2 snímka

3 snímka

Úlohy: 1. Zistite, čo je röntgen. 2. Zistite, prečo kosti zastavujú röntgenové lúče. 3. Pomocou poznatkov RTG žiarenia vieme zistiť jeho uplatnenie v medicíne.

4 snímka

5 snímka

Röntgen Wilhelm Conrad. Narodil sa 27. marca 1845 v Lennep neďaleko Düsseldorfu. Najväčší nemecký experimentálny fyzik, člen Berlínskej akadémie vied. Objavený v roku 1895 röntgenovými lúčmi, skúmaný z nehnuteľnosti.

6 snímka

„Pošlite mi nejaké lúče v obálke“ Rok po objavení röntgenových lúčov dostal Roentgen list od anglického námorníka: „Pane, od vojny mi v hrudi uviazla guľka, ale nedokážu ju odstrániť. lebo to nie je vidno. A potom som počul, že ste našli lúče, cez ktoré je vidieť moju guľku. Ak je to možné, pošlite mi nejaké lúče v obálke, lekári nájdu guľku a ja vám tie lúče pošlem späť.“ Roentgenova odpoveď bola: „Momentálne nemám toľko lúčov. Ale ak to pre teba nie je ťažké, pošli mi svoju hruď a ja nájdem guľku a pošlem ti hruď späť.

7 snímka

8 snímka

Čo sú röntgenové lúče? Elektróny emitované z horúceho vlákna katódy sú urýchľované elektrickým poľom a zrážajú sa s povrchom anódy. Elektrón, ktorý sa zrazí s povrchom anódy, sa môže v dôsledku interakcie s jadrom vychýliť, alebo vyradiť jeden z elektrónov vo vnútornom obale atómu, t.j. ionizovať to. V prvom prípade vedie k emisii röntgenového fotónu, vlnová dĺžka môže ležať v rozsahu 0,01-10 nm (kontinuálne spektrum)

9 snímka

Intenzita takéhoto žiarenia je úmerná náboju Z, z ktorého je anóda vyrobená. Čím väčšie je napätie medzi katódou a anódou röntgenovej trubice, tým väčší je výkon röntgenových lúčov. V druhom prípade miesto vymršteného elektrónu obsadí elektrón s „vyšším“ obalom a rozdiel v ich potenciálnej energii sa uvoľní vo forme röntgenového fotónu zodpovedajúcej frekvencie.

10 snímka

11 snímka

Čo je röntgenová spektroskopia? Každý chemický prvok obzvlášť silne absorbuje röntgenové žiarenie presne definovanej charakteristickej vlnovej dĺžky. V tomto prípade dochádza k prechodu atómu z normálneho stavu do ionizovaného stavu s jedným odstráneným elektrónom. Preto meraním frekvencií röntgenového žiarenia, pri ktorom je žiarenie obzvlášť silné, môžeme dospieť k záveru, ktoré prvky sú zahrnuté v zložení látky. Toto je základ röntgenovej spektroskopie.

12 snímka

13 snímka

Prečo kosti zastavujú röntgenové lúče? Prenikavá sila röntgenových lúčov, inými slovami, ich tvrdosť, závisí od energie ich fotónov. Je obvyklé nazývať žiarenie s vlnovou dĺžkou väčšou ako 0,1 nm mäkké a zvyšok - tvrdé. Na diagnostiku cieľa by sa malo použiť tvrdé žiarenie nie viac ako 0,01 nm, inak röntgenové lúče neprejdú telom. Ukázalo sa, že látka pohlcuje röntgenové žiarenie tým viac, čím je hustota materiálu väčšia. Čím viac atómov sa röntgenové žiarenie na svojej ceste stretne a čím viac elektrónov je v obaloch týchto atómov, tým väčšia je pravdepodobnosť absorpcie fotónu.

14 snímka

V ľudskom tele sa röntgenové lúče najviac absorbujú v kostiach, ktoré sú pomerne husté a obsahujú veľa atómov vápnika. Pri prechode lúčov kosťami sa intenzita žiarenia znižuje na polovicu každých 1,2 cm Krv, svaly, tuk a gastrointestinálny trakt absorbujú röntgenové lúče oveľa menej (vrstva s hrúbkou 3,5 cm je polovičná) Vzduch v pľúcach oneskoruje žiarenia najmenej (dvakrát s hrúbkou vrstvy 192 m.) Preto kosti v röntgenových lúčoch vrhajú na film tieň a v týchto miestach zostáva priehľadný. Na tom istom mieste, kde sa lúčom podarilo osvetliť film, sa stmavne a lekári vidia pacienta „cez“

snímka 1

RTG RAYS Učiteľka fyziky Trifoeva Natalia Borisovna Škola č. 489 v moskovskom okrese St.

snímka 2

Objav röntgenového žiarenia Koncom 19. storočia vzbudil všeobecnú pozornosť fyzikov výboj plynu pri nízkom tlaku. Za týchto podmienok sa v plynovej výbojke vytvorili prúdy veľmi rýchlych elektrónov. Vtedy sa im hovorilo katódové lúče. Povaha týchto lúčov ešte nebola s istotou stanovená. Vedelo sa len, že tieto lúče pochádzajú z katódy trubice. Roentgen Wilhelm (1845-1923) – nemecký fyzik, ktorý v roku 1895 objavil krátkovlnné elektromagnetické žiarenie – röntgenové žiarenie.

snímka 3

Objav röntgenových lúčov Počas skúmania katódových lúčov si Roentgen všimol, že fotografická platňa v blízkosti výbojky je osvetlená, aj keď bola zabalená do čierneho papiera. Potom sa mu podarilo spozorovať ďalší veľmi nápadný jav. Papierové sito navlhčené roztokom kyanidu bárnatého začalo žiariť, ak bolo omotané okolo výbojky. Navyše, keď röntgen držal jeho ruku medzi trubicou a obrazovkou, na obrazovke boli na pozadí svetlejších obrysov celej ruky viditeľné tmavé tiene kostí. Vedec si uvedomil, že pri prevádzke výbojky vzniká nejaké dovtedy neznáme, silne prenikajúce žiarenie. Nazval to röntgenové lúče. Následne sa za týmto žiarením pevne usadil pojem „röntgenové lúče“. Roentgen zistil, že nové žiarenie sa objavilo v bode, kde sa katódové lúče (prúdy rýchlych elektrónov) zrazili so sklenenou stenou trubice. Na tomto mieste sa sklo lesklo zelenkastým svetlom. Následné experimenty ukázali, že röntgenové lúče vznikajú, keď sú rýchle elektróny spomalené akoukoľvek prekážkou, najmä kovovými elektródami.

snímka 4

Vlastnosti röntgenových lúčov Röntgenom objavené lúče pôsobili na fotografickú platňu, spôsobovali ionizáciu vzduchu, ale neodrážali sa badateľne od žiadnych látok a nedochádzalo k lomu. Elektromagnetické pole nemalo žiadny vplyv na smer ich šírenia. Okamžite vznikol predpoklad, že röntgenové lúče sú elektromagnetické vlny, ktoré sa vyžarujú pri prudkom spomalení elektrónov. Na rozdiel od svetelných lúčov vo viditeľnom spektre a ultrafialových lúčov má röntgenové žiarenie oveľa kratšiu vlnovú dĺžku. Ich vlnová dĺžka je tým menšia, čím väčšia je energia elektrónov narážajúcich na prekážku. Veľká prenikavá sila röntgenových lúčov a ich ďalšie vlastnosti boli spojené práve s malou vlnovou dĺžkou. Ale táto hypotéza potrebovala dôkaz a dôkazy boli získané 15 rokov po Roentgenovej smrti.

snímka 5

Röntgenová difrakcia Ak sú röntgenové lúče elektromagnetické vlny, musia vykazovať difrakciu, jav spoločný pre všetky typy vĺn. Najprv röntgenové lúče prechádzali veľmi úzkymi štrbinami v olovených platniach, ale nič, čo by pripomínalo difrakciu, nebolo možné zistiť. Nemecký fyzik Max Laue naznačil, že vlnová dĺžka röntgenových lúčov je príliš krátka na to, aby zachytila ​​difrakciu týchto vĺn umelo vytvorenými prekážkami. Koniec koncov, nie je možné vytvoriť medzery s veľkosťou 10-8 cm, pretože taká je veľkosť samotných atómov. Čo ak má röntgenové žiarenie približne rovnakú vlnovú dĺžku? Potom zostáva už len možnosť použiť kryštály. Sú to usporiadané štruktúry, v ktorých sú vzdialenosti medzi jednotlivými atómami rádovo rovnaké ako veľkosť samotných atómov, t.j. 10 sú blízke veľkosti atómov.

snímka 6

Röntgenová difrakcia Úzky lúč röntgenových lúčov smeroval na kryštál, za ktorým bola umiestnená fotografická platňa. Výsledok je plne v súlade s najoptimistickejšími očakávaniami. Spolu s veľkou centrálnou škvrnou, ktorá bola produkovaná lúčmi šíriacimi sa v priamke, sa okolo centrálnej škvrny objavili pravidelne rozmiestnené malé škvrny (obr. 1). Vzhľad týchto škvŕn možno vysvetliť iba difrakciou röntgenových lúčov od usporiadanej štruktúry kryštálu. Štúdium difrakčného obrazca umožnilo určiť vlnovú dĺžku röntgenového žiarenia. Ukázalo sa, že je menšia ako vlnová dĺžka ultrafialového žiarenia a rovná sa rádovo veľkosti atómu (10-8 cm). Obr.1

Snímka 7

Aplikácie röntgenového žiarenia Röntgenové lúče našli mnoho veľmi dôležitých praktických aplikácií. V medicíne sa používajú na stanovenie správnej diagnózy ochorenia, ako aj na liečbu rakoviny. Aplikácie röntgenových lúčov vo vedeckom výskume sú veľmi rozsiahle. Podľa difrakčného vzoru, ktorý röntgenové lúče prechádzajú cez kryštály, je možné určiť poradie, v ktorom sú atómy usporiadané v priestore - štruktúru kryštálov. Pomocou röntgenovej difrakčnej analýzy je možné dešifrovať štruktúru najzložitejších organických zlúčenín vrátane proteínov. Predovšetkým bola určená štruktúra molekuly hemoglobínu obsahujúcej desiatky tisíc atómov. Tieto úspechy umožnila skutočnosť, že vlnová dĺžka röntgenového žiarenia je veľmi malá, a preto bolo možné „vidieť“ molekulárne štruktúry. Z ďalších aplikácií röntgenových lúčov si všímame RTG defektoskopiu - metódu na zisťovanie škrupín v odliatkoch, prasklín v koľajniciach, kontrolu kvality zvarov a pod. RTG defektoskopia je založená na zmene absorpcie Röntgenové lúče v produkte v prítomnosti dutiny alebo cudzích inklúzií v nej.

Snímka 8

Röntgenové zariadenie V súčasnosti boli vyvinuté veľmi pokročilé zariadenia nazývané röntgenové trubice na výrobu röntgenových lúčov. Na obr. 2 znázorňuje zjednodušenú schému elektrónovej rôntgenovej trubice. Katóda 1 je volfrámová špirála, ktorá emituje elektróny v dôsledku termionickej emisie. Valec 3 sústreďuje tok elektrónov, ktoré sa potom zrážajú s kovovou elektródou (anódou) 2. V tomto prípade sa rodí röntgenové žiarenie. Napätie medzi anódou a katódou dosahuje niekoľko desiatok kilovoltov. V trubici sa vytvorí hlboké vákuum; tlak plynu v ňom nepresahuje 10-5 mm Hg. čl. Vo vysokovýkonných röntgenových trubiciach je anóda chladená tečúcou vodou, pretože pri spomaľovaní elektrónov sa uvoľňuje veľké množstvo tepla. Len asi 3 % energie elektrónu sa premení na užitočné žiarenie. Obr.2

11. prednáška pre študentov 1. ročníka študujúcich pediatriu Ph.D., docentka Shilina N.G. Krasnojarsk, 2012 röntgenové žiarenie. Rádioaktivita Téma: Röntgenové žiarenie. Rádioaktivita Katedra lekárskej a biologickej fyziky




Röntgenové žiarenie Röntgenové žiarenie - elektromagnetické vlnenie s dĺžkou 80 až nm.










> Av (Comptonov efekt) hν = Av + ​​​​Ek+ hν" – Comptonova rovnica" title="(!LANG: Interakcia röntgenových lúčov s hmotou Koherentný rozptyl Fotoelektrický efektInkoherentný rozptyl hν> Av (Comptonov efekt) hν = Av + ​​​Ek+ hν" – уравнение Комптона" class="link_thumb"> 8 !} Interakcia röntgenového žiarenia s hmotou Koherentný rozptyl Fotoelektrický efektNekoherentný rozptyl > Av (Comptonov efekt) hν = Av + ​​​​Ek+ hν" – Comptonova rovnica"> > Av (Comptonov efekt) hν = Av + ​​​​Ek+ hν" – Comptonova rovnica"> > Av (Comptonov efekt) hν = Av + ​​Ek+ hν" – Comptonova rovnica" title="(!LANG:Interakcia röntgenového žiarenia s hmotou Koherentný rozptyl Fotoelektrický efektInkoherentný rozptyl hν> Av (Comptonov efekt) hν = Av + ​​​​Ek+ hν" – уравнение Комптона"> – уравнение Комптона" title="Interakcia röntgenového žiarenia s hmotou Koherentný rozptyl Fotoelektrický efektNekoherentný rozptyl hν> Av (Comptonov jav) hν = Av + ​​​​Ek+ hν" – уравнение Комптона"> !}




Aplikácia diagnostiky röntgenového žiarenia (do 120 keV) Rádiografia Obraz na filme Fluoroskopia Obraz na RTG luminiscenčnej obrazovke Röntgenová terapia keV


































Lineárna hustota ionizácie je pomer iónov rovnakého znamienka, dn, vytvorených nabitou ionizačnou časticou na elementárnej dráhe dL, k dĺžke tejto dráhy. I = dn/dL Lineárna brzdná sila je pomer energie dE stratenej nabitou ionizačnou časticou počas prechodu elementárnej dráhy dL k dĺžke tejto dráhy. S = dE/dl




Charakteristikaα-žiarenie - rýchlosť žiarenia, cm/s2 Energia, MeV70,01 3 Run (vzduch)2 9 cm cm Run (tkanivo)0,01 cm1 1,5 cm Hustota ionizácie (iónové páry/cm) 50 Interakcia s látkou


Prvky dozimetrie Dávka žiarenia (absorbovaná dávka) je pomer energie odovzdanej látke k jej hmotnosti. 1 rad = Gy


Prvky dozimetrie Expozičná dávka X je mierou ionizácie vzduchu röntgenovým alebo gama žiarením. vznikajú ióny, ktoré nesú náboj rovnajúci sa 1 jednotke CGS každého znamienka. 1Р = 2,58 10-4 C/kg; D = fX


Ekvivalentná dávka Umožňuje porovnať biologické účinky spôsobené rôznym rádioaktívnym žiarením K - faktor kvality (RBE) ukazuje, koľkokrát je účinnosť biologického pôsobenia tohto druhu žiarenia väčšia ako röntgenové alebo gama žiarenie. H \u003d KD [N] \u003d Sievert (Sv) 1rem \u003d 0,01 Sv










Nesystémová dávka Absorbovaný J/kg=Gy 1 Gy = 100 rad rad 1 rad = 0,01 Gy Absorbovaný výkon W/kg=Gy/srad/s C/kg Expozičný výkon C/(kg s) = A / kg (ampér per. kg) R/sR/s Ekvivalent J/kg=Sv 1Sv = 100 rem rem 1 rem = 0,01 Sv Ekvivalentný výkon Sv/s=J /(kg s)rem/s Pomery medzi dávkovými jednotkami











ODPORÚČANÁ LITERATÚRA Povinné: Remizov A.N. Lekárska a biologická fyzika: učebnica. -M.: Drop, Prídavok: Fedorová V.N. Krátky kurz lekárskej a biologickej fyziky s prvkami rehabilitácie: učebnica. -M.: Fizmatlit, Antonov V.F. Fyzika a biofyzika. Priebeh prednášok: učebnica.-M.: GEOTAR-Media, Bogomolov V.M. Všeobecná fyzioterapia: učebnica. -M.: Medicína, Samoilov V.O. Lekárska biofyzika: učebnica. - Petrohrad: Spetslit, Sprievodca laboratórnou prácou v lekárskej a biologickej fyzike pre samoukov. práce študentov / komp. O.D. Bartseva a kol Krasnojarsk: Litera-print, Zbierka úloh z lekárskej a biologickej fyziky: učebnica pre samost. študentské práce / komp. O.P. Kvashnina a ďalší - Krasnojarsk: typ. KrasGMA, Fyzika. Fyzikálne výskumné metódy v biológii a medicíne: metóda. pokyny na extraaudit. práce študentov na špeciál – pediatria / komp. O.P. Kvashnina a ďalšie. -Krasnojarsk: typ.KrasGMU, Elektronické zdroje: EBS KrasGMU Internetové zdroje Elektronická lekárska knižnica. T.4. Fyzika a biofyzika.- M.: Ruský lekár, 2004.



Bryzgalev Kirill

Stiahnuť ▼:

Náhľad:

Ak chcete použiť ukážku prezentácií, vytvorte si Google účet (účet) a prihláste sa: https://accounts.google.com


Popisy snímok:

Prezentácia na tému "Röntgenové lúče" Bryzgalev Kirill 11 "A" 2012

Objav röntgenového žiarenia Röntgenové lúče objavil v roku 1895 nemecký fyzik Wilhelm Roentgen. Roentgen vedel pozorovať, vedel si všimnúť niečo nové tam, kde mnohí vedci pred ním neobjavili nič pozoruhodné. Tento špeciálny dar mu pomohol urobiť pozoruhodný objav. Na konci 19. storočia vzbudil všeobecnú pozornosť fyzikov výboj plynu pri nízkom tlaku. Za týchto podmienok sa v plynovej výbojke vytvorili prúdy veľmi rýchlych elektrónov. Vtedy sa im hovorilo katódové lúče. Povaha týchto lúčov ešte nebola s istotou stanovená. Vedelo sa len, že tieto lúče pochádzajú z katódy trubice. Po začatí štúdia katódových lúčov si Roentgen čoskoro všimol, že fotografická platňa v blízkosti výbojovej trubice bola osvetlená, aj keď bola zabalená do čierneho papiera. Potom sa mu podarilo spozorovať ďalší veľmi nápadný jav. Papierové sito navlhčené roztokom kyanidu bárnatého začalo žiariť, ak bolo omotané okolo výbojky. Navyše, keď röntgen držal jeho ruku medzi trubicou a obrazovkou, na obrazovke boli na pozadí svetlejších obrysov celej ruky viditeľné tmavé tiene kostí.

Objav röntgenového žiarenia Vedec si uvedomil, že pri prevádzke výbojovej trubice vzniká nejaké dovtedy neznáme, silne prenikajúce žiarenie. Nazval to röntgenové lúče. Následne sa za týmto žiarením pevne usadil pojem „röntgenové lúče“. Roentgen zistil, že nové žiarenie sa objavilo v bode, kde sa katódové lúče (prúdy rýchlych elektrónov) zrazili so sklenenou stenou trubice. Na tomto mieste sa sklo lesklo zelenkastým svetlom. Následné experimenty ukázali, že röntgenové lúče vznikajú, keď sú rýchle elektróny spomalené akoukoľvek prekážkou, najmä kovovými elektródami.

Vlastnosti röntgenových lúčov Röntgenom objavené lúče pôsobili na fotografickú platňu, spôsobovali ionizáciu vzduchu, ale neodrážali sa badateľne od žiadnych látok a nedochádzalo k lomu. Elektromagnetické pole nemalo žiadny vplyv na smer ich šírenia.

Vlastnosti röntgenového žiarenia Okamžite sa predpokladalo, že röntgenové lúče sú elektromagnetické vlny, ktoré sú emitované pri prudkom spomalení elektrónov. Na rozdiel od svetelných lúčov vo viditeľnom spektre a ultrafialových lúčov má röntgenové žiarenie oveľa kratšiu vlnovú dĺžku. Ich vlnová dĺžka je tým menšia, čím väčšia je energia elektrónov narážajúcich na prekážku. Veľká prenikavá sila röntgenových lúčov a ich ďalšie vlastnosti boli spojené práve s malou vlnovou dĺžkou. Ale táto hypotéza potrebovala dôkaz a dôkazy boli získané 15 rokov po Roentgenovej smrti.

Röntgenová difrakcia Ak sú röntgenové lúče elektromagnetické vlny, potom musia vykazovať difrakciu, jav spoločný pre všetky typy vĺn. Najprv röntgenové lúče prechádzali veľmi úzkymi štrbinami v olovených platniach, ale nič, čo by pripomínalo difrakciu, nebolo možné zistiť. Nemecký fyzik Max Laue naznačil, že vlnová dĺžka röntgenových lúčov je príliš krátka na to, aby zachytila ​​difrakciu týchto vĺn umelo vytvorenými prekážkami. Koniec koncov, nie je možné vytvoriť medzeru s veľkosťou 10 - 8 cm, pretože taká je veľkosť samotných atómov. Ale čo ak majú röntgenové lúče približne rovnakú dĺžku ako celková? Potom zostáva už len možnosť použiť kryštály. Sú to usporiadané štruktúry, v ktorých sú vzdialenosti medzi jednotlivými atómami rádovo rovné veľkosti samotných atómov, t.j. 10-8 cm. Kryštál s jeho periodickou štruktúrou je tým prirodzeným zariadením, ktoré musí nevyhnutne spôsobiť viditeľnú vlnovú difrakciu, ak ich dĺžka je blízka veľkosti atómov.

Difrakcia röntgenových lúčov A teraz bol úzky lúč röntgenových lúčov nasmerovaný na kryštál, za ktorým sa nachádzala fotografická platňa. Výsledok je plne v súlade s najoptimistickejšími očakávaniami. Spolu s veľkou centrálnou škvrnou, ktorá bola produkovaná lúčmi šíriacimi sa v priamke, sa okolo centrálnej škvrny objavili pravidelne rozmiestnené malé škvrny (obr. 50). Vzhľad týchto škvŕn možno vysvetliť iba difrakciou röntgenových lúčov od usporiadanej štruktúry kryštálu. Štúdium difrakčného obrazca umožnilo určiť vlnovú dĺžku röntgenového žiarenia. Ukázalo sa, že je menšia ako vlnová dĺžka ultrafialového žiarenia a rovná sa rádovo veľkosti atómu (10 -8 cm).

Aplikácie röntgenového žiarenia Röntgenové lúče našli mnoho veľmi dôležitých praktických aplikácií. V medicíne sa používajú na stanovenie správnej diagnózy ochorenia, ako aj na liečbu rakoviny. Aplikácie röntgenových lúčov vo vedeckom výskume sú veľmi rozsiahle. Podľa difrakčného vzoru, ktorý röntgenové lúče prechádzajú cez kryštály, je možné určiť poradie, v ktorom sú atómy usporiadané v priestore - štruktúru kryštálov. Ukázalo sa, že nie je veľmi ťažké to urobiť pre anorganické kryštalické látky. Ale pomocou röntgenovej difrakčnej analýzy je možné dešifrovať štruktúru najzložitejších organických zlúčenín vrátane proteínov. Predovšetkým bola určená štruktúra molekuly hemoglobínu obsahujúcej desiatky tisíc atómov.

Použitie röntgenových lúčov

Röntgenové zariadenie V súčasnosti boli vyvinuté veľmi pokročilé zariadenia nazývané röntgenové trubice na výrobu röntgenových lúčov. Obrázok 51 zobrazuje zjednodušenú schému elektrónovej rôntgenovej trubice. Katóda 1 je volfrámová špirála, ktorá emituje elektróny v dôsledku termionickej emisie. Valec 3 sústreďuje tok elektrónov, ktoré sa potom zrážajú s kovovou elektródou (anódou) 2 . To vytvára röntgenové lúče. Napätie medzi anódou a katódou dosahuje niekoľko desiatok kilovoltov. V trubici sa vytvorí hlboké vákuum; tlak plynu v ňom nepresahuje 10 -5 mm Hg. čl.

Röntgenové zariadenie Vo výkonných röntgenových trubiciach je anóda chladená tečúcou vodou, pretože pri spomaľovaní elektrónov sa uvoľňuje veľké množstvo tepla. Len asi 3 % energie elektrónu sa premení na užitočné žiarenie. Röntgenové lúče majú vlnové dĺžky od 10 -9 do 10 -10 m. Majú vysokú prenikavosť a používajú sa v medicíne, ako aj na štúdium štruktúry kryštálov a zložitých organických molekúl.

Referencie: http://images.yandex.ru/yandsearch?text=%D1%80%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%B3%D0%B5%D0%BD%D0%BE%D0 %B2%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B5%20%D0%BB%D1%83%D1%87%D0%B8&stype=image&noreask=1&lr=213 http://www.fizika9kl. pm298.ru/g3_u6.htm http://images.yandex.ru/yandsearch?p=1&text=%D0%A1%D0%B2%D0%BE%D0%B9%D1%81%D1%82%D0% B2%D0%B0+%D1%80%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%B3%D0%B5%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D1%81%D0%BA% D0%B8%D1%85+%D0%BB%D1%83%D1%87%D0%B5%D0%B9&rpt=image http://images.yandex.ru/yandsearch?text=%D0%9F%D1 %80%D0%B8%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5+%D1%80%D0%B5%D0%BD%D1%82 %D0%B3%D0%B5%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D1%81%D0%BA%D0%B8%D1%85+%D0%BB%D1%83%D1%87% D0%B5%D0%B9&rpt=image&img_url=pics.livejournal.com%2Frus_uk%2Fpic%2F000hk7pq http://images.yandex.ru/yandsearch?p=407&text=%D0%A3%D1%81%D1%82% D1%80%D0%BE%D0%B9%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE%20%D1%80%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%B3% D0%B5%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B9%20%D1%82%D1%80%D1%83%D0%B1% D0%BA%D0%B8&img_url=climatblog.info%2Fuploads%2Fposts%2F2011-01-19%2F fullj-effekt_1.jpg&rpt=obrázok

Objav röntgenového žiarenia Röntgenové lúče objavil v roku 1895 nemecký fyzik Wilhelm Roentgen. Roentgen vedel pozorovať, vedel si všimnúť niečo nové tam, kde mnohí vedci pred ním neobjavili nič pozoruhodné. Tento špeciálny dar mu pomohol urobiť pozoruhodný objav. Na konci 19. storočia vzbudil všeobecnú pozornosť fyzikov výboj plynu pri nízkom tlaku. Za týchto podmienok sa v plynovej výbojke vytvorili prúdy veľmi rýchlych elektrónov. Vtedy sa im hovorilo katódové lúče. Povaha týchto lúčov ešte nebola s istotou stanovená. Vedelo sa len, že tieto lúče pochádzajú z katódy trubice. Po začatí štúdia katódových lúčov si Roentgen čoskoro všimol, že fotografická platňa v blízkosti výbojovej trubice bola osvetlená, aj keď bola zabalená do čierneho papiera. Potom sa mu podarilo spozorovať ďalší veľmi nápadný jav. Papierové sito navlhčené roztokom kyanidu bárnatého začalo žiariť, ak bolo omotané okolo výbojky. Navyše, keď röntgen držal jeho ruku medzi trubicou a obrazovkou, na obrazovke boli na pozadí svetlejších obrysov celej ruky viditeľné tmavé tiene kostí.

Objav röntgenového žiarenia Vedec si uvedomil, že pri prevádzke výbojovej trubice vzniká nejaké dovtedy neznáme, silne prenikajúce žiarenie. Nazval to röntgenové lúče. Následne sa za týmto žiarením pevne usadil pojem „röntgenové lúče“. Roentgen zistil, že nové žiarenie sa objavilo v bode, kde sa katódové lúče (prúdy rýchlych elektrónov) zrazili so sklenenou stenou trubice. Na tomto mieste sa sklo lesklo zelenkastým svetlom. Následné experimenty ukázali, že röntgenové lúče vznikajú, keď sú rýchle elektróny spomalené akoukoľvek prekážkou, najmä kovovými elektródami.

Vlastnosti röntgenových lúčov Röntgenom objavené lúče pôsobili na fotografickú platňu, spôsobovali ionizáciu vzduchu, ale neodrážali sa badateľne od žiadnych látok a nedochádzalo k lomu. Elektromagnetické pole nemalo žiadny vplyv na smer ich šírenia.

Vlastnosti röntgenového žiarenia Okamžite sa predpokladalo, že röntgenové lúče sú elektromagnetické vlny, ktoré sú emitované pri prudkom spomalení elektrónov. Na rozdiel od svetelných lúčov vo viditeľnom spektre a ultrafialových lúčov má röntgenové žiarenie oveľa kratšiu vlnovú dĺžku. Ich vlnová dĺžka je tým menšia, čím väčšia je energia elektrónov narážajúcich na prekážku. Veľká prenikavá sila röntgenových lúčov a ich ďalšie vlastnosti boli spojené práve s malou vlnovou dĺžkou. Ale táto hypotéza potrebovala dôkaz a dôkazy boli získané 15 rokov po Roentgenovej smrti.

Röntgenová difrakcia Ak sú röntgenové lúče elektromagnetické vlny, potom musia vykazovať difrakciu, jav spoločný pre všetky typy vĺn. Najprv röntgenové lúče prechádzali veľmi úzkymi štrbinami v olovených platniach, ale nič, čo by pripomínalo difrakciu, nebolo možné zistiť. Nemecký fyzik Max Laue naznačil, že vlnová dĺžka röntgenových lúčov je príliš krátka na to, aby zachytila ​​difrakciu týchto vĺn umelo vytvorenými prekážkami. Koniec koncov, nie je možné vytvoriť medzeru s veľkosťou 10 - 8 cm, pretože taká je veľkosť samotných atómov. Ale čo ak majú röntgenové lúče približne rovnakú dĺžku ako celková? Potom zostáva už len možnosť použiť kryštály. Sú to usporiadané štruktúry, v ktorých sú vzdialenosti medzi jednotlivými atómami rádovo rovné veľkosti samotných atómov, t.j. 10-8 cm. Kryštál s jeho periodickou štruktúrou je tým prirodzeným zariadením, ktoré musí nevyhnutne spôsobiť viditeľnú vlnovú difrakciu, ak ich dĺžka je blízka veľkosti atómov.

Difrakcia röntgenových lúčov A teraz bol úzky lúč röntgenových lúčov nasmerovaný na kryštál, za ktorým sa nachádzala fotografická platňa. Výsledok je plne v súlade s najoptimistickejšími očakávaniami. Spolu s veľkou centrálnou škvrnou, ktorá bola produkovaná lúčmi šíriacimi sa v priamke, sa okolo centrálnej škvrny objavili pravidelne rozmiestnené malé škvrny (obr. 50). Vzhľad týchto škvŕn možno vysvetliť iba difrakciou röntgenových lúčov od usporiadanej štruktúry kryštálu. Štúdium difrakčného obrazca umožnilo určiť vlnovú dĺžku röntgenového žiarenia. Ukázalo sa, že je menšia ako vlnová dĺžka ultrafialového žiarenia a rovná sa rádovo veľkosti atómu (10 -8 cm).

Aplikácie röntgenového žiarenia Röntgenové lúče našli mnoho veľmi dôležitých praktických aplikácií. V medicíne sa používajú na stanovenie správnej diagnózy ochorenia, ako aj na liečbu rakoviny. Aplikácie röntgenových lúčov vo vedeckom výskume sú veľmi rozsiahle. Podľa difrakčného vzoru, ktorý röntgenové lúče prechádzajú cez kryštály, je možné určiť poradie, v ktorom sú atómy usporiadané v priestore - štruktúru kryštálov. Ukázalo sa, že nie je veľmi ťažké to urobiť pre anorganické kryštalické látky. Ale pomocou röntgenovej difrakčnej analýzy je možné dešifrovať štruktúru najzložitejších organických zlúčenín vrátane proteínov. Predovšetkým bola určená štruktúra molekuly hemoglobínu obsahujúcej desiatky tisíc atómov.

Názory