Esitys aiheesta "Röntgensäteet. Röntgensäteilyn fysiikka esitys röntgensäteistä

dia 2

Röntgensäteily - sähkömagneettisia aaltoja, joiden fotonienergia on sähkömagneettisen aallon asteikolla ultraviolettisäteilyn ja gammasäteilyn välillä Röntgensäteilyn ja gammasäteilyn energia-alueet menevät päällekkäin laajalla energia-alueella. Molemmat säteilytyypit ovat sähkömagneettista säteilyä ja vastaavat samaa fotonienergiaa. Terminologinen ero on esiintymismuodossa - röntgensäteet emittoituvat elektronien osallistuessa, kun taas gammasäteet säteilevät atomiytimien de-viritysprosesseissa.

dia 3

Röntgenputket Röntgensäteet syntyvät varautuneiden hiukkasten voimakkaalla kiihtyvyydellä tai suurienergisilla siirtymillä atomien tai molekyylien elektronikuorissa. Molempia vaikutuksia käytetään röntgenputkissa

dia 4

Tällaisten putkien päärakenneosat ovat metallikatodi ja anodi. Röntgenputkissa katodin emittoimat elektronit kiihtyvät anodin ja katodin välisen sähköisen potentiaalieron vaikutuksesta ja osuvat anodiin, jossa ne hidastuvat äkillisesti. Tässä tapauksessa syntyy röntgensäteilyä bremsstrahlungin vuoksi ja elektronit lyövät samanaikaisesti ulos anodiatomien sisemmästä elektronikuoresta. Kuorten tyhjät tilat ovat muiden atomin elektronien käytössä. Tällä hetkellä anodit valmistetaan pääosin keramiikasta ja osa, johon elektronit osuvat, on molybdeenistä tai kuparista. Kiihtyvyys-hidastusprosessissa vain noin 1 % elektronin kineettisestä energiasta menee röntgensäteille, 99 % energiasta muuttuu lämmöksi.

Dia 5

Hiukkaskiihdyttimet Röntgensäteitä voidaan saada myös hiukkaskiihdyttimissä. Ns. synkrotronisäteilyä syntyy, kun magneettikentässä oleva hiukkassäde taittuu, minkä seurauksena ne kokevat kiihtyvyyttä niiden liikettä vastaan ​​kohtisuorassa suunnassa. Synkrotronisäteilyllä on jatkuva spektri, jolla on yläraja. Oikein valituilla parametreilla voidaan saada röntgensäteitä myös synkrotronisäteilyn spektrissä

dia 6

Vuorovaikutus aineen kanssa Röntgensäteiden aallonpituus on verrattavissa atomien kokoon, joten ei ole olemassa materiaalia, josta röntgensäteitä varten olisi mahdollista tehdä linssi. Lisäksi kun röntgensäteet osuvat kohtisuoraan pintaan, ne eivät juuri heijastu. Tästä huolimatta röntgenoptiikassa on löydetty menetelmiä optisten elementtien rakentamiseksi röntgensäteitä varten. Erityisesti kävi ilmi, että timantti heijastaa niitä hyvin.

Dia 7

Röntgensäteet voivat tunkeutua aineisiin, ja eri aineet absorboivat niitä eri tavalla. Röntgensäteiden absorptio on niiden tärkein ominaisuus röntgenkuvauksessa. Röntgensäteiden intensiteetti pienenee eksponentiaalisesti riippuen absorboivassa kerroksessa kulkevasta reitistä (I = I0e-kd, missä d on kerroksen paksuus, kerroin k on verrannollinen Z³λ³:iin, Z on alkuaineen atomiluku, λ on aallonpituus).

Dia 8

Absorptio tapahtuu valoabsorption (valosähköinen vaikutus) ja Compton-sironta seurauksena:

Dia 9

Röntgensäteet ionisoivat. Se vaikuttaa elävien organismien kudoksiin ja voi aiheuttaa säteilytautia, säteilypalovammoja ja pahanlaatuisia kasvaimia. Tästä syystä röntgensäteiden kanssa työskenneltäessä on suoritettava suojatoimenpiteitä. Uskotaan, että vahinko on suoraan verrannollinen absorboituneeseen säteilyannokseen. Röntgensäteily on mutageeninen tekijä. Biologinen vaikutus

dia 1

Röntgensäteet Fysiikan opettaja Trifoeva Natalia Borisovnan koulu nro 489 Moskovan alueella Pietarissa

dia 2

Röntgensäteiden löytö 1800-luvun lopulla fyysikoiden yleistä huomiota herätti matalapaineinen kaasupurkaus. Näissä olosuhteissa kaasupurkausputkeen syntyi erittäin nopeiden elektronien virtoja. Tuolloin niitä kutsuttiin katodisäteiksi. Näiden säteiden luonnetta ei ole vielä varmuudella selvitetty. Tiedettiin vain, että nämä säteet ovat peräisin putken katodista. Roentgen Wilhelm (1845-1923) - saksalainen fyysikko, joka vuonna 1895 löysi lyhytaaltoisen sähkömagneettisen säteilyn - röntgensäteet.

dia 3

Röntgensäteiden löytö Katodisäteitä tutkiessaan Roentgen huomasi, että purkausputken lähellä oleva valokuvalevy osoittautui valaistuksi, vaikka se oli kääritty mustaan ​​paperiin. Sen jälkeen hän onnistui havaitsemaan toisen erittäin silmiinpistävän ilmiön. Bariumplatina-syanidiliuoksella kostutettu paperiseula alkoi hehkua, jos se oli kiedottu purkausputken ympärille. Lisäksi kun röntgen piti hänen kättään putken ja näytön välissä, luiden tummat varjot näkyivät näytöllä koko käden vaaleampien ääriviivojen taustalla. Tiedemies tajusi, että purkausputken toiminnan aikana syntyy aiemmin tuntematonta, voimakkaasti tunkeutuvaa säteilyä. Hän kutsui sitä röntgensäteiksi. Myöhemmin termi "röntgensäteet" vakiintui lujasti tämän säteilyn taakse. Roentgen havaitsi, että uutta säteilyä ilmaantui kohtaan, jossa katodisäteet (nopeiden elektronien virrat) törmäsivät putken lasiseinämään. Tässä paikassa lasi loisti vihertävää valoa. Myöhemmät kokeet osoittivat, että röntgensäteitä syntyy, kun mikä tahansa este, erityisesti metallielektrodit, hidastaa nopeita elektroneja.

dia 4

Röntgensäteiden ominaisuudet Röntgenin löytämät säteet vaikuttivat valokuvalevyyn, aiheuttivat ilman ionisaatiota, mutta eivät heijastuneet havaittavasti mistään aineesta eivätkä taittuneet. Sähkömagneettinen kenttä ei vaikuttanut niiden etenemissuuntaan. Välittömästi oletettiin, että röntgensäteet ovat sähkömagneettisia aaltoja, jotka säteilevät elektronien jyrkän hidastumisen aikana. Toisin kuin näkyvän spektrin valonsäteet ja ultraviolettisäteet, röntgensäteillä on paljon lyhyempi aallonpituus. Niiden aallonpituus on mitä pienempi, sitä suurempi on esteeseen törmäävien elektronien energia. Röntgensäteiden suuri läpäisykyky ja niiden muut ominaisuudet liittyivät juuri pieneen aallonpituuteen. Mutta tämä hypoteesi tarvitsi todisteita, ja todisteet saatiin 15 vuotta Roentgenin kuoleman jälkeen.

dia 5

Röntgendiffraktio Jos röntgensäteet ovat sähkömagneettisia aaltoja, niissä on oltava diffraktio, joka on yleinen kaikille aaltotyypeille. Aluksi röntgensäteet kuljetettiin lyijylevyjen hyvin kapeiden rakojen läpi, mutta mitään diffraktiota muistuttavaa ei havaittu. Saksalainen fyysikko Max Laue ehdotti, että röntgensäteiden aallonpituus on liian lyhyt havaitsemaan näiden aaltojen diffraktiota keinotekoisesti luoduilla esteillä. Loppujen lopuksi on mahdotonta tehdä 10-8 cm kokoisia rakoja, koska sellainen on itse atomien koko. Entä jos röntgensäteillä on suunnilleen sama aallonpituus? Sitten ainoa vaihtoehto on käyttää kiteitä. Ne ovat järjestettyjä rakenteita, joissa yksittäisten atomien väliset etäisyydet ovat suuruusjärjestyksessä yhtä suuria kuin atomien itsensä koko, eli 10 ne ovat lähellä atomien kokoa.

dia 6

Röntgendiffraktio Kapea röntgensäde suunnattiin kiteeseen, jonka taakse asetettiin valokuvalevy. Tulos on täysin optimistisimpien odotusten mukainen. Suoraan etenevien säteiden synnyttämän suuren keskipisteen ohella keskipisteen ympärille ilmestyi säännöllisin väliajoin olevia pieniä täpliä (kuva 1). Näiden täplien esiintyminen voidaan selittää vain röntgensäteiden diffraktiolla kiteen järjestyneestä rakenteesta. Diffraktiokuvion tutkiminen mahdollisti röntgensäteiden aallonpituuden määrittämisen. Se osoittautui pienemmäksi kuin ultraviolettisäteilyn aallonpituus ja oli suuruusluokaltaan yhtä suuri kuin atomin koko (10-8 cm). Kuva 1

Dia 7

Röntgensäteiden sovellukset Röntgensäteet ovat löytäneet monia erittäin tärkeitä käytännön sovelluksia. Lääketieteessä niitä käytetään taudin oikean diagnoosin tekemiseen sekä syövän hoitoon. Röntgensäteiden sovellukset tieteellisessä tutkimuksessa ovat erittäin laajat. Röntgensäteiden antaman diffraktiokuvion mukaan niiden kulkiessa kiteiden läpi, on mahdollista määrittää järjestys, jossa atomit ovat avaruudessa järjestäytyneet - kiteiden rakenne. Röntgendiffraktioanalyysin avulla on mahdollista selvittää monimutkaisimpien orgaanisten yhdisteiden rakenne, mukaan lukien proteiinit. Erityisesti määritettiin kymmeniä tuhansia atomeja sisältävän hemoglobiinimolekyylin rakenne. Nämä saavutukset mahdollistivat se, että röntgensäteiden aallonpituus on hyvin pieni, minkä vuoksi oli mahdollista "nähdä" molekyylirakenteita. Muiden röntgensäteiden sovellusten joukossa mainitaan röntgensäteiden vikojen havaitseminen - menetelmä valukappaleiden kuorien, kiskojen halkeamien havaitsemiseksi, hitsien laadun tarkistamiseksi jne. Röntgenvikojen havaitseminen perustuu absorption muutokseen. Röntgenkuvat tuotteessa, jos siinä on ontelo tai vieraita sulkeumia.

Dia 8

Röntgenputkilaite Tällä hetkellä röntgensäteiden tuottamiseen on kehitetty erittäin kehittyneitä laitteita, joita kutsutaan röntgenputkiksi. Kuvassa Kuva 2 esittää yksinkertaistetun kaavion elektroniröntgenputkesta. Katodi 1 on volframispiraali, joka emittoi elektroneja termionisen emission vuoksi. Sylinteri 3 fokusoi elektronien virran, jotka sitten törmäävät metallielektrodin (anodin) 2 kanssa. Tällöin syntyy röntgensäteitä. Anodin ja katodin välinen jännite saavuttaa useita kymmeniä kilovoltteja. Putkeen syntyy syvä tyhjiö; kaasun paine siinä ei ylitä 10-5 mm Hg. Taide. Suuritehoisissa röntgenputkissa anodia jäähdytetään juoksevalla vedellä, koska elektronien hidastuessa vapautuu suuri määrä lämpöä. Vain noin 3 % elektronien energiasta muuttuu hyödylliseksi säteilyksi. Kuva 2

dia 2

Historialliset tapahtumat: Röntgensäteiden löytämisestä on kulunut 110 vuotta (1895-2005), 100 vuotta sitten tuli tunnetuksi tunnusomaisista röntgensäteistä (1906-2006). Röntgensäteiden löytämisen merkitystä tieteen kehitykselle ja maailman rakenteen ymmärtämiselle ei voi yliarvioida. Wilhelm Konrad Roentgen, saksalainen fyysikko.

dia 3

Suunnitelma:

Röntgensäteiden löytö Wilhelm Roentgen Röntgensäteiden ominaisuudet Röntgensäteiden diffraktio Röntgenputken laite Röntgensäteiden käyttö: Lääketiede Tieteellinen tutkimus Röntgendiffraktioanalyysi Defektoskooppi

dia 4

Röntgensäteiden löytäminen

Vuonna 1895 Wilhelm Roentgen kokeili yhtä Crookesin tyhjiöputkesta. Hän huomasi yhtäkkiä, että jotkut lähellä olevat kiteet hehkuivat kirkkaasti. Koska Roentgen tiesi, että aiemmin löydetyt säteet eivät kyenneet läpäisemään lasia tuottamaan tätä vaikutusta, hän ehdotti, että kyseessä on oltava uudenlainen säteet, joita hän kutsui röntgensäteiksi korostaen siten niiden epätavallisia ominaisuuksia.

Dia 5

Itse asiassa silmälle näkymätön säteet tunkeutuivat helposti läpinäkymättömän kankaan, paperin, puun ja jopa metallien läpi valaistuen huolellisesti pakatun valokuvafilmin. Kuuluisa valokuva hänen vaimonsa kädestä, jonka hän julkaisi artikkelissaan, vaikutti myös Roentgenin maineeseen. Hänen nimeään kantavien säteiden löytämisestä W. Roentgen sai ENSIMMÄISEN fysiikan Nobel-palkinnon (1901)

dia 6

Röntgenkuvan ominaisuudet

Röntgenin löytämät säteet vaikuttivat valokuvalevyyn, aiheuttivat ilman ionisaatiota, eivät heijastuneet, eivät taittuneet, mutta eivät myöskään poikkeaneet magneettikentässä.Röntgensäteillä oli valtava tunkeutumisvoima, joka oli vertaansa vailla mihinkään. Välittömästi oletettiin, että nämä ovat sähkömagneettisia aaltoja, jotka säteilevät elektronien jyrkän hidastumisen aikana. Todisteet tästä saatiin vasta 15 vuotta Roentgenin kuoleman jälkeen. V. Roentgenin röntgensäteilyä käsittelevän artikkelin ensimmäinen sivu

Dia 7

Röntgendiffraktio

Kapea röntgensäde suunnattiin kiteen, jonka takana oli valokuvalevy. Levyjen keskipisteen ympärille ilmestyi säännöllisin väliajoin olevia pieniä täpliä. Niiden ulkonäkö voidaan selittää vain diffraktiolla, joka on luontainen kaikentyyppisille sähkömagneettisille aalloille. Tämä tarkoittaa, että röntgensäteily on sähkömagneettista.

Dia 8

X-RAY TUBE - ... sähkötyhjiölaite röntgensäteiden saamiseksi. Yksinkertaisin röntgenputki koostuu lasisäiliöstä, jossa on juotetut elektrodit - katodi ja anodi.Katodin emittoimat elektronit kiihdytetään elektrodien välisessä tilassa olevan voimakkaan sähkökentän vaikutuksesta ja pommittavat anodia. Kun elektronit osuvat anodiin, niiden kineettinen energia muuttuu osittain röntgenenergiaksi.

Dia 9

Kaaviokuva röntgenputkesta.

Röntgen - röntgensäteet, K - katodi, A - anodi, C - jäähdytyselementti, Uh - katodifilamenttijännite, Ua - kiihdytysjännite, Win - vesijäähdytystulo, Wout - vesijäähdytyslähtö Edellinen dia

dia 10

Yleiskuva röntgenputkista rakenneanalyysiin (a), vikojen havaitsemiseen (b) ja lääketieteelliseen (c) röntgendiagnostiikkaan

dia 11

Biologinen vaikutus

Röntgensäteet ionisoivat. Se vaikuttaa eläviin organismeihin ja voi aiheuttaa säteilytautia ja syöpää. Tästä syystä röntgensäteiden kanssa työskenneltäessä on suoritettava suojatoimenpiteitä. Syöpä johtuu DNA:n geneettisen tiedon vaurioitumisesta. Uskotaan, että vahinko on suoraan verrannollinen absorboituneeseen säteilyannokseen. Röntgensäteily on mutageeninen tekijä.

dia 12

Röntgensäteilyn käyttö

Lääketieteessä Tieteellinen tutkimus: Röntgendiffraktioanalyysi Materiaalitiede Kristallografia Kemia Biologia Defektoskopia

dia 13

Lääke

Röntgensäteitä voidaan käyttää ihmiskehon valaisemiseen, jolloin saadaan kuvia luista ja sisäelimistä. Käytetään myös syövän hoitoon.

Dia 14

Röntgendiffraktioanalyysi

Röntgensäteiden antaman diffraktiokuvion mukaan niiden kulkiessa kiteiden läpi, on mahdollista määrittää järjestys, jossa atomit ovat avaruudessa järjestäytyneet - kiteiden rakenne.

dia 15

Materiaalitieteessä, kristallografiassa, kemiassa ja biokemiassa röntgensäteitä käytetään aineiden rakenteen selvittämiseen atomitasolla röntgendiffraktiosironnalla (röntgendiffraktioanalyysi). Kuuluisa esimerkki on DNA:n rakenteen määrittäminen.

dia 16

Lisäksi aineen kemiallinen koostumus voidaan määrittää röntgensäteillä. Elektronisuihkumikroskoopissa analysoitavaa ainetta säteilytetään elektroneilla tai röntgensäteillä, kun taas atomit ionisoidaan ja lähettävät tunnusomaisia ​​röntgensäteitä. Tätä analyyttistä menetelmää kutsutaan röntgenfluoresenssianalyysiksi.

Dia 17

Röntgenvikojen havaitseminen

Menetelmä valukappaleiden onteloiden, kiskojen halkeamien havaitsemiseen, hitsien laadun tarkistamiseen jne. Se perustuu muutokseen röntgensäteiden absorptiossa tuotteessa, kun siinä on onkalo tai vieraita sulkeumia. Röntgenvian ilmaisin

Näytä kaikki diat






Hieman historiaa… 4 "Lähetä minulle säteitä kirjekuoressa" Vuosi röntgensäteiden löytämisen jälkeen Röntgen sai kirjeen englantilaiselta merimieheltä "Herra, sodasta asti minulla on luoti jumissa rintaani, mutta he sitä ei voi poistaa millään tavalla, koska se ei ole näkyvissä. Ja sitten kuulin, että löysit säteet, joiden läpi luotini näkyy. Jos mahdollista, lähetä minulle säteet kirjekuoressa, lääkärit löytävät luodin ja lähetän sinulle säteet takaisin." Roentgenin vastaus oli: ”Minulla ei ole niin paljon säteitä tällä hetkellä. Mutta jos se ei ole sinulle vaikeaa, lähetä minulle rintasi, niin löydän luodin ja lähetän rintasi takaisin. Sisältö.


Ihmiskehossa... 5 Ihmiskehossa röntgensäteet imeytyvät eniten luihin, jotka ovat suhteellisen tiheitä ja sisältävät monia kalsiumatomeja. Kun säteet kulkevat luiden läpi, säteilyn intensiteetti puolittuu 1,5 cm välein.Veri, lihakset, rasva ja ruoansulatuskanava imevät röntgensäteitä paljon vähemmän. Vähiten viivästyttää ilman säteilyä keuhkoissa. Siksi röntgensäteissä olevat luut luovat varjon kalvolle, ja näissä paikoissa se pysyy läpinäkyvänä. Samassa paikassa, jossa säteet onnistuivat valaisemaan kalvon, pimenee ja lääkärit näkevät potilaan "läpi". Sisältö


Meidän aikanamme… 6 Meidän aikanamme röntgentutkimukset tapahtuvat useimmiten ilman valokuvafilmiä ja potilaan läpi kulkenut säteily tuodaan näkyväksi erityisillä loisteaineilla. Tällä menetelmällä, jota kutsutaan fluorografiaksi, voidaan useita kertoja vähentää säteilyn voimakkuutta tutkimuksen aikana ja tehdä siitä turvallinen. Sisältö




Haitat ja hyödyt... 8 Haitat: Monien tutkimusten tiedot osoittavat, että vain 1 % ihmisistä voi vahingoittaa röntgensäteitä.Jos teet niin usein, voi ilmaantua kasvaimia, jotka tuntevat itsensä muutaman vuosikymmenen kuluttua. Tätä varten sinun on kuitenkin suoritettava tämä menettely vähintään useita kertoja viikossa monta vuotta peräkkäin.


Haitat ja hyödyt ... 9 Haitat: Röntgensäteiden vaikutus kehoon määräytyy säteilyannoksen tason mukaan ja riippuu siitä, mikä elin on altistunut säteilylle. Esimerkiksi verisairauksia aiheuttaa luuytimen säteilytys ja geneettisiä sairauksia sukuelinten säteilytyksestä. Myös väliaikaiset muutokset veren koostumuksessa pienen altistuksen jälkeen ja peruuttamattomat muutokset sen koostumuksessa ovat mahdollisia suurilla säteilyannoksilla. Sisältö


Lähteet… 10 röntgenlähdettä ovat röntgenputket, jotkut radioaktiiviset isotoopit, kiihdyttimet (betatron - syklinen elektronikiihdytin) ja elektroniakkurit (synkrotronisäteily), laserit jne. Röntgensäteiden luonnolliset lähteet Aurinko ja muut avaruuskohteet. Sisältö


Sovellukset… 11 röntgensäteet ovat löytäneet monia erittäin tärkeitä käytännön sovelluksia. Lääketieteessä niitä käytetään sairauden oikean diagnoosin tekemiseen sekä syövän hoitoon. Röntgensäteiden sovellukset tieteellisessä tutkimuksessa ovat erittäin laajat. Niiden avulla on mahdollista määrittää atomien järjestely avaruudessa - kiteiden rakenne, on mahdollista tulkita monimutkaisimpien orgaanisten yhdisteiden, mukaan lukien proteiinit, rakenne.





Röntgenputki… 15 Kaavamainen esitys röntgenputkesta. Röntgenkuvat, K-katodi, A-anodi (joskus kutsutaan antikatodiksi), C-jäähdytyselementti, Uh-katodifilamenttijännite, Ua-kiihdytysjännite, Win-vesijäähdytystulo, Wout-vesijäähdytyslähtö.


Röntgenputki… 16 röntgensäteitä tuotetaan varautuneiden hiukkasten voimakkaalla kiihtyvyydellä (bremsstrahlung) tai suurienergisilla siirtymillä atomien tai molekyylien elektronikuorissa. Molempia vaikutuksia käytetään röntgenputkissa. Tällaisten putkien päärakenneosat ovat metallikatodi ja anodi. Sisältö


Biologiset vaikutukset… 17 röntgensäteitä ionisoivat. Se vaikuttaa elävien organismien kudoksiin ja voi aiheuttaa säteilytautia, säteilypalovammoja ja pahanlaatuisia kasvaimia. Tästä syystä röntgensäteiden kanssa työskenneltäessä on suoritettava suojatoimenpiteitä. Uskotaan, että vahinko on suoraan verrannollinen absorboituneeseen säteilyannokseen. Röntgensäteily on mutageeninen tekijä. Sisältö

Bryzgalev Kirill

Ladata:

Esikatselu:

Jos haluat käyttää esitysten esikatselua, luo Google-tili (tili) ja kirjaudu sisään: https://accounts.google.com


Diojen kuvatekstit:

Esitys aiheesta "Röntgensäteet" Bryzgalev Kirill 11 "A" 2012

Röntgensäteiden löytäminen Röntgensäteet löysi vuonna 1895 saksalainen fyysikko Wilhelm Roentgen. Röntgen osasi tarkkailla, osasi havaita jotain uutta siellä, missä monet ennen häntä olleet tiedemiehet eivät olleet löytäneet mitään merkittävää. Tämä erityinen lahja auttoi häntä tekemään merkittävän löydön. 1800-luvun lopulla fyysikkojen yleistä huomiota herätti matalapaineinen kaasupurkaus. Näissä olosuhteissa kaasupurkausputkeen syntyi erittäin nopeiden elektronien virtoja. Tuolloin niitä kutsuttiin katodisäteiksi. Näiden säteiden luonnetta ei ole vielä varmuudella selvitetty. Tiedettiin vain, että nämä säteet ovat peräisin putken katodista. Katodisäteitä tutkiessaan Roentgen huomasi pian, että purkausputken lähellä oleva valokuvalevy osoittautui valaistuksi, vaikka se oli kääritty mustaan ​​paperiin. Sen jälkeen hän onnistui havaitsemaan toisen erittäin silmiinpistävän ilmiön. Bariumplatina-syanidiliuoksella kostutettu paperiseula alkoi hehkua, jos se oli kiedottu purkausputken ympärille. Lisäksi kun röntgen piti hänen kättään putken ja näytön välissä, luiden tummat varjot näkyivät näytöllä koko käden vaaleampien ääriviivojen taustalla.

Röntgensäteiden löytö Tiedemies tajusi, että purkausputken toiminnan aikana syntyy jonkin verran aiemmin tuntematonta, voimakkaasti tunkeutuvaa säteilyä. Hän kutsui sitä röntgensäteiksi. Myöhemmin termi "röntgensäteet" vakiintui lujasti tämän säteilyn taakse. Roentgen havaitsi, että uutta säteilyä ilmaantui kohtaan, jossa katodisäteet (nopeiden elektronien virrat) törmäsivät putken lasiseinämään. Tässä paikassa lasi loisti vihertävää valoa. Myöhemmät kokeet osoittivat, että röntgensäteitä syntyy, kun mikä tahansa este, erityisesti metallielektrodit, hidastaa nopeita elektroneja.

Röntgensäteiden ominaisuudet Röntgenin löytämät säteet vaikuttivat valokuvalevyyn, aiheuttivat ilman ionisaatiota, mutta eivät heijastuneet havaittavasti mistään aineesta eivätkä taittuneet. Sähkömagneettinen kenttä ei vaikuttanut niiden etenemissuuntaan.

Röntgensäteiden ominaisuudet Heti syntyi oletus, että röntgensäteet ovat sähkömagneettisia aaltoja, jotka säteilevät elektronien jyrkän hidastumisen aikana. Toisin kuin näkyvän spektrin valonsäteet ja ultraviolettisäteet, röntgensäteillä on paljon lyhyempi aallonpituus. Niiden aallonpituus on mitä pienempi, sitä suurempi on esteeseen törmäävien elektronien energia. Röntgensäteiden suuri läpäisykyky ja niiden muut ominaisuudet liittyivät juuri pieneen aallonpituuteen. Mutta tämä hypoteesi tarvitsi todisteita, ja todisteet saatiin 15 vuotta Roentgenin kuoleman jälkeen.

Röntgendiffraktio Jos röntgensäteet ovat sähkömagneettisia aaltoja, niissä on oltava diffraktio, joka on yleinen kaikille aaltotyypeille. Aluksi röntgensäteet kuljetettiin lyijylevyjen hyvin kapeiden rakojen läpi, mutta mitään diffraktiota muistuttavaa ei havaittu. Saksalainen fyysikko Max Laue ehdotti, että röntgensäteiden aallonpituus on liian lyhyt havaitsemaan näiden aaltojen diffraktiota keinotekoisesti luoduilla esteillä. Loppujen lopuksi on mahdotonta tehdä rakoa, jonka koko on 10 -8 cm, koska tämä on itse atomien koko. Mutta entä jos röntgenkuvat ovat suunnilleen yhtä pitkiä kuin kokonaispituus? Sitten ainoa vaihtoehto on käyttää kiteitä. Ne ovat järjestettyjä rakenteita, joissa yksittäisten atomien väliset etäisyydet ovat suuruusjärjestyksessä yhtä suuria kuin atomien itsensä koko, eli 10 -8 cm. Kide jaksollisella rakenteella on se luonnollinen laite, jonka täytyy väistämättä aiheuttaa havaittavaa aaltojen diffraktiota niiden pituus on lähellä atomien kokoa.

Röntgensäteiden diffraktio Ja nyt kapea röntgensäde suunnattiin kiteen, jonka takana oli valokuvalevy. Tulos on täysin optimistisimpien odotusten mukainen. Suoraan etenevien säteiden synnyttämän suuren keskipisteen ohella keskipisteen ympärille ilmestyi säännöllisin väliajoin olevia pieniä täpliä (kuva 50). Näiden täplien esiintyminen voidaan selittää vain röntgensäteiden diffraktiolla kiteen järjestyneestä rakenteesta. Diffraktiokuvion tutkiminen mahdollisti röntgensäteiden aallonpituuden määrittämisen. Se osoittautui pienemmäksi kuin ultraviolettisäteilyn aallonpituus ja oli suuruusluokaltaan yhtä suuri kuin atomin koko (10 -8 cm).

Röntgensäteiden sovellukset Röntgensäteet ovat löytäneet monia erittäin tärkeitä käytännön sovelluksia. Lääketieteessä niitä käytetään taudin oikean diagnoosin tekemiseen sekä syövän hoitoon. Röntgensäteiden sovellukset tieteellisessä tutkimuksessa ovat erittäin laajat. Röntgensäteiden antaman diffraktiokuvion mukaan niiden kulkiessa kiteiden läpi, on mahdollista määrittää järjestys, jossa atomit ovat avaruudessa järjestäytyneet - kiteiden rakenne. Tämä ei osoittautunut kovin vaikeaksi tehdä epäorgaanisille kiteisille aineille. Mutta röntgendiffraktioanalyysin avulla on mahdollista selvittää monimutkaisimpien orgaanisten yhdisteiden, mukaan lukien proteiinit, rakenne. Erityisesti määritettiin kymmeniä tuhansia atomeja sisältävän hemoglobiinimolekyylin rakenne.

Röntgensäteilyn käyttö

Röntgenputkilaite Tällä hetkellä röntgensäteiden tuottamiseen on kehitetty erittäin kehittyneitä laitteita, joita kutsutaan röntgenputkiksi. Kuva 51 esittää yksinkertaistetun kaavion elektroniröntgenputkesta. Katodi 1 on volframispiraali, joka emittoi elektroneja termionisen emission vuoksi. Sylinteri 3 fokusoi elektronien virran, jotka sitten törmäävät metallielektrodin (anodin) 2 kanssa. Tämä tuottaa röntgensäteitä. Anodin ja katodin välinen jännite saavuttaa useita kymmeniä kilovoltteja. Putkeen syntyy syvä tyhjiö; kaasun paine siinä ei ylitä 10 -5 mm Hg. Taide.

Röntgenputkilaite Tehokkaissa röntgenputkissa anodia jäähdytetään juoksevalla vedellä, koska elektronien hidastuessa vapautuu suuri määrä lämpöä. Vain noin 3 % elektronien energiasta muuttuu hyödylliseksi säteilyksi. Röntgensäteiden aallonpituudet vaihtelevat välillä 10 -9 - 10 -10 m. Niillä on suuri läpäisykyky ja niitä käytetään lääketieteessä sekä kiteiden ja monimutkaisten orgaanisten molekyylien rakenteen tutkimisessa.

Viitteet: 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=simage