Презентация на тема „Рентгенови лъчи. Рентгенови лъчи Презентация по физика на рентгенови лъчи

Слайд 2

рентгеново лъчение - електромагнитни вълни, чиято енергия на фотоните лежи в скалата на електромагнитните вълни между ултравиолетовото лъчение и гама лъчението Енергийните диапазони на рентгеновото лъчение и гама лъчението се припокриват в широк енергиен диапазон. И двата вида лъчение са електромагнитно лъчение и с еднаква фотонна енергия са еквивалентни. Терминологичната разлика е в начина на възникване - рентгеновите лъчи се излъчват с участието на електрони, докато гама лъчението се излъчва в процесите на девъзбуждане на атомните ядра

Слайд 3

Рентгенови тръби Рентгеновите лъчи възникват от силното ускорение на заредени частици или от високоенергийни преходи в електронни черупкиатоми или молекули. И двата ефекта се използват в рентгеновите тръби

Слайд 4

Основните структурни елементи на такива тръби са метален катод и анод. В рентгеновите тръби електроните, излъчени от катода, се ускоряват от разликата електрически потенциалимежду анода и катода и се удрят в анода, където рязко се забавят. В този случай поради спирачното лъчение се генерира рентгеново лъчение и в същото време се избиват електрони от вътрешните електронни обвивки на анодните атоми. Празните пространства в черупките са заети от други електрони на атома. В момента анодите се изработват предимно от керамика, а частта, в която попадат електроните, е от молибден или мед. В процеса на ускорение-забавяне само около 1% от кинетичната енергия на един електрон отива на рентгенови лъчи, 99% от енергията се превръща в топлина.

Слайд 5

Ускорители на частици Рентгеновите лъчи могат да се получат и в ускорители на частици. Така нареченото синхротронно лъчение възниква, когато сноп от частици в магнитно поле се отклони, в резултат на което те изпитват ускорение в посока, перпендикулярна на тяхното движение. Синхротронното лъчение има непрекъснат спектър с горна граница. С подходящо избрани параметри могат да се получат рентгенови лъчи и в спектъра на синхротронното лъчение

Слайд 6

Взаимодействие с материята Дължината на вълната на рентгеновите лъчи е сравнима с размера на атомите, така че няма материал, от който би било възможно да се направи леща за рентгенови лъчи. Освен това, когато рентгеновите лъчи падат перпендикулярно на повърхността, те почти не се отразяват. Въпреки това в рентгеновата оптика са открити методи за конструиране на оптични елементи за рентгенови лъчи. По-специално се оказа, че диамантът ги отразява добре

Слайд 7

Рентгеновите лъчи могат да проникнат през материята и различни веществаТе се усвояват по различен начин. Абсорбцията на рентгеновите лъчи е най-важното им свойство в рентгеновата фотография. Интензитетът на рентгеновите лъчи намалява експоненциално в зависимост от пътя, изминат в абсорбиращия слой (I = I0e-kd, където d е дебелината на слоя, коефициентът k е пропорционален на Z³λ³, Z е атомният номер на елемента, λ е дължината на вълната).

Слайд 8

Абсорбцията възниква в резултат на фотоабсорбция (фотоелектричен ефект) и комптоново разсейване:

Слайд 9

Рентгеновото лъчение е йонизиращо. Той засяга тъканите на живите организми и може да причини лъчева болест, радиационни изгаряния и злокачествени тумори. Поради тази причина трябва да се вземат предпазни мерки при работа с рентгенови лъчи. Смята се, че щетите са правопропорционални на погълнатата доза радиация. Рентгеновото лъчение е мутагенен фактор. Биологично въздействие

слайд 1

слайд 2

слайд 3

слайд 4

Слайд 5

Слайд 6

Слайд 7

Слайд 8

Слайд 2

Исторически събития: Изминаха 110 години от откриването на рентгеновите лъчи (1895-2005), характерните рентгенови лъчи (1906-2006) станаха известни преди 100 години. Значението на откриването на рентгеновите лъчи за развитието на науката и разбирането на структурата на света не може да бъде надценено. Вилхелм Конрад Рьонтген, немски физик.

Слайд 3

план:

Откриване на рентгеновите лъчи от Вилхелм Рьонтген Свойства на рентгеновите лъчи Дифракция на рентгеновите лъчи Дизайн на рентгенова тръба Приложение на рентгеновите лъчи: Медицина Научни изследвания Рентгенов структурен анализ Дефектоскопия

Слайд 4

Откриване на рентгеновите лъчи

През 1895 г. Вилхелм Рьонтген експериментира с една от вакуумните тръби (Крукс). Изведнъж забеляза, че някои близки кристали светят ярко. Тъй като Рентген знаеше, че откритите по-рано лъчи не могат да проникнат през стъклото, за да предизвикат този ефект, той предположи, че това трябва да е нов тип лъчи, които той нарече рентгенови лъчи, като по този начин подчерта необичайния характер на техните свойства.

Слайд 5

Всъщност невидимите за окото лъчи лесно проникват през непрозрачни тъкани, хартия, дърво и дори метали, експонирайки внимателно опакован фотографски филм. Известната снимка на ръката на жена му, която той публикува в своя статия, също допринася за славата на Рентген. За откриването на лъчите, които носят неговото име, V. Roentgen ПЪРВИ в историята Нобелова наградапо физика (1901)

Слайд 6

Свойства на рентгеновите лъчи

Откритите от рентгеновите лъчи въздействаха върху фотографската плака, предизвикваха йонизация на въздуха, не се отразяваха, не пречупваха, но и не се отклоняваха в магнитното поле.Рентгеновите лъчи имаха огромна проникваща сила, която беше несравнима с нищо друго. Веднага възникна предположението, че това са електромагнитни вълни, които се излъчват, когато електроните внезапно се забавят. Доказателство за това е получено само 15 години след смъртта на Рьонтген. Първата страница на статията на V. Roentgen за рентгеновите лъчи

Слайд 7

Рентгенова дифракция

Тесен сноп рентгенови лъчи беше насочен към кристала, зад който се намираше фотографска плака. Около централното петно ​​на плочата се появиха равномерно разположени малки петна. Появата им може да се обясни само с дифракцията, която е присъща на всички видове електромагнитни вълни. Това означава, че рентгеновото лъчение е електромагнитно.

Слайд 8

РЕНТГЕНОВА ТРЪБКА – ...електрическо вакуумно устройство за производство на рентгенови лъчи. Най-простата рентгенова тръба се състои от стъклен цилиндър със запоени електроди - катод и анод.Излъчените от катода електрони се ускоряват от силно електрическо полев пространството между електродите и бомбардирайте анода. Когато електрони ударят анода, тяхната кинетична енергия се преобразува частично в рентгенова енергия.

Слайд 9

Схематична илюстрация на рентгенова тръба.

X - рентгенови лъчи, K - катод, A - анод, C - радиатор, Uh - напрежение на катодната нишка, Ua - ускоряващо напрежение, Win - вход за водно охлаждане, Wout - изход за водно охлаждане Предишен слайд

Слайд 10

Обща формаРентгенови тръби за структурен анализ (а), дефектоскопия (б) и медицинска (в) рентгенова диагностика

слайд 11

Биологични ефекти

Рентгеновото лъчение е йонизиращо. Той засяга живите организми и може да причини лъчева болест и рак. Поради тази причина трябва да се вземат предпазни мерки при работа с рентгенови лъчи. Увреждането на наследствената ДНК информация води до рак. Смята се, че щетите са правопропорционални на погълнатата доза радиация. Рентгеновото лъчение е мутагенен фактор.

слайд 12

Приложения на рентгеновите лъчи

В медицината В научните изследвания: Рентгенов структурен анализ Материалознание Кристалография Химия Биология Дефектоскопия

слайд 13

Лекарство

Рентгеновите лъчи могат да се използват за осветяване на човешкото тяло, което води до изображения на кости и вътрешни органи. Използва се и за лечение на рак.

Слайд 14

Рентгенов дифракционен анализ

От дифракционната картина, получена от рентгеновите лъчи при преминаването им през кристали, е възможно да се установи редът на подреждане на атомите в пространството - структурата на кристалите.

слайд 15

В науката за материалите, кристалографията, химията и биохимията, рентгеновите лъчи се използват за изясняване на структурата на веществата на атомно ниво с помощта на рентгеново дифракционно разсейване (XRD). Добре известен пример е определянето на структурата на ДНК.

слайд 16

В допълнение, рентгеновите лъчи могат да се използват за определяне химичен съставвещества. В електронно-лъчев микроскоп аналита се облъчва с електрони или рентгенови лъчи, което кара атомите да се йонизират и излъчват характерни рентгенови лъчи. Това аналитичен методнаречен рентгенофлуоресцентен анализ.

Слайд 17

Рентгенова дефектоскопия

Метод за откриване на кухини в отливки, пукнатини в релси, проверка на качеството на заварките и др. Тя се основава на промяна в абсорбцията на рентгенови лъчи в продукта, ако в него има кухина или чужди включвания. Рентгенов дефектоскоп

Вижте всички слайдове

Малко история... 4 „Изпратете ми няколко лъча в плик“ Една година след откриването на рентгеновите лъчи, Рьонтген получава писмо от английски моряк „Сър, от войната имам куршум, забит в гърдите ми, но не могат да го махнат защото не се вижда . И така чух, че си намерил лъчи, през които може да се види моят куршум. Ако е възможно, изпратете ми няколко лъча в плик, лекарите ще намерят куршума и аз ще ви изпратя лъчите обратно. Отговорът на Рьонтген беше следният: „В момента нямам толкова много лъчи. Но ако нямате нищо против да ми изпратите вашите гръден кош, и ще намеря куршума и ще изпратя гърдите ти обратно. Съдържание.

В човешкото тяло... 5 В човешкото тяло рентгеновите лъчи се абсорбират най-силно в костите, които са относително плътни и съдържат много калциеви атоми. Когато лъчите преминават през костите, интензивността на радиацията намалява наполовина на всеки 1,5 см. Кръвта, мускулите, мазнините и стомашно-чревният тракт поглъщат рентгеновите лъчи много по-малко. Въздухът в белите дробове задържа най-малко радиация. Следователно костите в рентгеновите лъчи хвърлят сянка върху филма и на тези места той остава прозрачен. Там, където лъчите са успели да осветят филма, става тъмно и лекарите виждат пациента „отблизо“. Съдържание

В днешно време... 6 В днешно време рентгеновите изследвания в повечето случаи се извършват без фотолента, а радиацията, преминаваща през пациента, се прави видима с помощта на специални луминофори. Този метод, наречен флуорография, позволява няколко пъти да намали интензивността на радиацията по време на изследването и да го направи безопасен. Съдържание

Вреда и полза... 8 Вреда: Данните от много проучвания показват, че само 1% от хората могат да бъдат увредени от рентгеновите лъчи.Ако го правите много често, тогава могат да се появят тумори, които ще се почувстват след няколко десетилетия. За да направите това обаче, ще трябва да се подлагате на тази процедура поне няколко пъти седмично в продължение на много години подред.

Вреда и полза... 9 Вреда: Ефектът на рентгеновите лъчи върху тялото се определя от нивото на радиационната доза и зависи от това кой орган е бил облъчен. Например кръвните заболявания се причиняват от облъчване на костния мозък, а генетичните заболявания се причиняват от облъчване на половите органи. Възможни са и временни промени в състава на кръвта след малка доза радиация и необратими промени в състава й при големи дози радиация. Съдържание

Източници... 10 Източници на рентгеново лъчение са рентгенова тръба, някои радиоактивни изотопи, ускорители (бетатрон - цикличен ускорител на електрони) и устройства за съхранение на електрони (синхротронно лъчение), лазери и др. Естествени източници на рентгенови лъчи са Слънцето и други космически обекти. Съдържание

Приложения... 11 рентгеновите лъчи са намерили много важни практически приложения. В медицината се използват за поставяне на правилната диагноза на дадено заболяване, както и за лечение на рак. Приложенията на рентгеновите лъчи в научните изследвания са много обширни. С тяхна помощ е възможно да се определи разположението на атомите в пространството - структурата на кристалите и е възможно да се дешифрира структурата на най-сложните органични съединения, включително протеините.

Рентгенова тръба... 15 Схематично изображение на рентгенова тръба. X рентгенови лъчи, K катод, A анод (понякога наричан антикатод), C радиатор, Uh напрежение на катодната нишка, Ua ускоряващо напрежение, Win вход за водно охлаждане, Wout изход за водно охлаждане.

Рентгенова тръба... 16 Рентгеновите лъчи възникват от силно ускорение на заредени частици (тормозно лъчение) или от високоенергийни преходи в електронните обвивки на атоми или молекули. И двата ефекта се използват в рентгеновите тръби. Основните структурни елементи на такива тръби са метален катод и анод. Съдържание

Биологични ефекти... 17 Рентгеновото лъчение е йонизиращо. Той засяга тъканите на живите организми и може да причини лъчева болест, радиационни изгаряния и злокачествени тумори. Поради тази причина трябва да се вземат предпазни мерки при работа с рентгенови лъчи. Смята се, че щетите са правопропорционални на погълнатата доза радиация. Рентгеновото лъчение е мутагенен фактор. Съдържание

Бризгалев Кирил

Изтегли:

Преглед:

За да използвате визуализацията на презентации, създайте акаунт в Google (акаунт) и влезте: https://accounts.google.com

Надписи на слайдове:

Презентация на тема „Рентгенови лъчи” Бризгалев Кирил 11 „А” 2012 г.

Откриване на рентгеновите лъчи Рентгеновите лъчи са открити през 1895 г. от немския физик Вилхелм Рентген. Рентген умееше да наблюдава, умееше да забелязва нещо ново там, където много учени преди него не бяха открили нищо забележително. Този специален дар му помогна да направи забележително откритие. В края на 19 век газовият разряд при ниско налягане привлича вниманието на физиците. При тези условия в газоразрядната тръба се създават потоци от много бързи електрони. По това време те се наричаха катодни лъчи. Природата на тези лъчи все още не е установена със сигурност. Знае се само, че тези лъчи произхождат от катода на тръбата. Започвайки да изучава катодните лъчи, Рьонтген скоро забеляза, че фотографската плака близо до газоразрядната тръба е преекспонирана, дори когато е опакована в черна хартия. След това той успя да наблюдава друго явление, което наистина го удиви. Хартиен екран, навлажнен с разтвор на бариев платинов оксид, започва да свети, ако се увие около разрядната тръба. Освен това, когато Рентген държеше ръката си между тръбата и екрана, на екрана се виждаха тъмните сенки на костите на фона на по-светлите очертания на цялата ръка.

Откриването на рентгеновите лъчи Ученият осъзнал, че по време на работата на разрядната тръба възниква някакво неизвестно преди това, силно проникващо лъчение. Той ги нарече рентгенови лъчи. Впоследствие зад това излъчване твърдо се налага терминът „рентгенови лъчи“. Рьонтген установи, че ново лъчение се появява в точката, където катодните лъчи (потоци от бързи електрони) се сблъскват със стъклената стена на тръбата. На това място стъклото светеше със зеленикава светлина. Последвалите експерименти показаха, че рентгеновите лъчи възникват, когато бързите електрони се забавят от някакво препятствие, по-специално от метални електроди.

Свойства на рентгеновите лъчи Лъчите, открити от Рентген, действат върху фотографска плака, причиняват йонизация на въздуха, но не се отразяват по забележим начин от никакви вещества и не претърпяват пречупване. Електромагнитното поле не оказва влияние върху посоката на тяхното разпространение.

Свойства на рентгеновите лъчи Веднага възникна предположението, че рентгеновите лъчи са електромагнитни вълни, които се излъчват, когато електроните се забавят рязко. За разлика от видимата светлина и ултравиолетовите лъчи, рентгеновите лъчи имат много по-къса дължина на вълната. Колкото по-къса е тяхната дължина на вълната, толкова по-голяма е енергията на електроните, които се сблъскват с препятствието. Високата проникваща способност на рентгеновите лъчи и други техни свойства се свързват именно с късата дължина на вълната. Но тази хипотеза се нуждаеше от доказателства и доказателства бяха получени 15 години след смъртта на Рентген.

Рентгенова дифракция Ако рентгеновите лъчи са електромагнитни вълни, тогава те трябва да показват дифракция, явление, общо за всички видове вълни. Първо, рентгеновите лъчи бяха прекарани през много тесни процепи в оловни пластини, но не можеше да се открие нищо, наподобяващо дифракция. Германският физик Макс Лауе предположи, че дължината на вълната на рентгеновите лъчи е твърде малка, за да се открие дифракцията на тези вълни от изкуствено създадени препятствия. В края на краищата е невъзможно да се направят процепи с размери 10 -8 cm, тъй като това е размерът на самите атоми. Какво ще стане, ако рентгеновите лъчи са приблизително с еднаква пълна дължина? Тогава единствената оставаща възможност е да използвате кристалите. Те са подредени структури, в които разстоянията между отделните атоми са равни по големина на размера на самите атоми, т.е. дължината им е близка до размера на атомите.

Дифракция на рентгенови лъчи И така, тесен лъч рентгенови лъчи беше насочен към кристала, зад който беше разположена фотографска плака. Резултатът напълно съответства на най-оптимистичните очаквания. Заедно с голямото централно петно, което се получава от лъчи, разпространяващи се по права линия, около централното петно ​​се появяват равномерно разположени малки петна (фиг. 50). Появата на тези петна може да се обясни само с дифракцията на рентгеновите лъчи върху подредената структура на кристала. Изследването на дифракционната картина позволи да се определи дължината на вълната на рентгеновите лъчи. Оказа се, че е по-малка от дължината на вълната на ултравиолетовото лъчение и по порядък е равна на размера на атом (10 -8 cm).

Приложения на рентгеновите лъчи Рентгеновите лъчи са намерили много важни практически приложения. В медицината се използват за поставяне на правилната диагноза на дадено заболяване, както и за лечение на рак. Приложенията на рентгеновите лъчи в научните изследвания са много обширни. От дифракционната картина, получена от рентгеновите лъчи, когато преминават през кристали, е възможно да се установи редът на подреждане на атомите в пространството - структурата на кристалите. Оказа се, че не е много трудно да се направи това за неорганични кристални вещества. Но с помощта на рентгенов дифракционен анализ е възможно да се дешифрира структурата на сложни органични съединения, включително протеини. По-специално беше определена структурата на молекулата на хемоглобина, съдържаща десетки хиляди атоми.

Приложения на рентгеновите лъчи

Устройство с рентгенова тръба Понастоящем са разработени много напреднали устройства, наречени рентгенови тръби, които произвеждат рентгенови лъчи. Фигура 51 показва опростена диаграма на електронна рентгенова тръба. Катод 1 е волфрамова спирала, която излъчва електрони поради термоелектронна емисия. Цилиндър 3 фокусира потока от електрони, които след това се сблъскват с металния електрод (анод) 2. Това произвежда рентгенови лъчи. Напрежението между анода и катода достига няколко десетки киловолта. В тръбата се създава дълбок вакуум; налягането на газа в него не надвишава 10 -5 mm Hg. Изкуство.

Дизайн на рентгенова тръба В мощните рентгенови тръби анодът се охлажда с течаща вода, тъй като голямо количество топлина се отделя, когато електроните се забавят. Само около 3% от енергията на електроните се превръща в полезна радиация. Рентгеновите лъчи имат дължина на вълната от 10 -9 до 10 -10 м. Те имат голяма проникваща способност и се използват в медицината, както и за изследване на структурата на кристали и сложни органични молекули.

Литература: 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%2Fpolnyj-effekt_1.jpg&rpt=simage