Prezentacija na temu “X-zrake. X-zrake Prezentacija iz fizike o X-zrakama

Slajd 2

rendgensko zračenje- Elektromagnetski valovi, čija energija fotona leži na ljestvici elektromagnetskih valova između ultraljubičastog zračenja i gama zračenja.Energijski rasponi rendgenskog zračenja i gama zračenja preklapaju se u širokom energetskom području. Obje vrste zračenja su elektromagnetsko zračenje i, uz istu energiju fotona, ekvivalentne su. Terminološka razlika je u načinu nastanka - X-zrake se emitiraju uz sudjelovanje elektrona, dok se gama-zračenje emitira u procesima deekscitacije atomskih jezgri.

Slajd 3

X-zrake cijevi X-zrake nastaju iz snažnog ubrzanja nabijenih čestica ili iz visokoenergetskih prijelaza u elektronske ljuske atoma ili molekula. Oba se efekta koriste u rendgenskim cijevima

Slajd 4

Glavni strukturni elementi takvih cijevi su metalna katoda i anoda. U rendgenskim cijevima, elektroni koje emitira katoda se ubrzavaju zbog razlike električni potencijali između anode i katode i udaraju u anodu, gdje se naglo usporavaju. U tom slučaju, zbog kočnog zračenja, nastaje rendgensko zračenje, au isto vrijeme dolazi do izbacivanja elektrona iz unutarnjih elektronskih ljuski atoma anode. Prazne prostore u ljuskama zauzimaju drugi elektroni atoma. Trenutno se anode izrađuju uglavnom od keramike, a dio gdje elektroni udaraju od molibdena ili bakra. Tijekom procesa ubrzanja-usporenja, samo oko 1% kinetičke energije elektrona prelazi u rendgensko zračenje, 99% energije se pretvara u toplinu.

Slajd 5

Akceleratori čestica X-zračenje se također može proizvesti u akceleratorima nabijenih čestica. Takozvano sinkrotronsko zračenje nastaje kada se snop čestica skrene u magnetskom polju, uzrokujući njihovo ubrzanje u smjeru okomitom na njihovo gibanje. Sinkrotronsko zračenje ima kontinuirani spektar s gornjom granicom. Uz odgovarajuće odabrane parametre, X-zrake se mogu dobiti i u spektru sinkrotronskog zračenja.

Slajd 6

Međudjelovanje s materijom Valna duljina rendgenskih zraka usporediva je s veličinom atoma, pa ne postoji materijal od kojeg bi se mogla izraditi rendgenska leća. Osim toga, kad padaju okomito na površinu, X-zrake se gotovo ne reflektiraju. Usprkos tome, u optici X-zraka pronađene su metode za konstruiranje optičkih elemenata za X-zrake. Konkretno, pokazalo se da ih dijamant dobro odražava

Slajd 7

X-zrake mogu prodrijeti kroz materiju, i razne tvari Različito se apsorbiraju. Apsorpcija rendgenskih zraka je njihovo najvažnije svojstvo u rendgenskoj fotografiji. Intenzitet X-zraka opada eksponencijalno ovisno o putu prijeđenom u apsorbirajućem sloju (I = I0e-kd, gdje je d debljina sloja, koeficijent k je proporcionalan Z³λ³, Z je atomski broj elementa, λ je valna duljina).

Slajd 8

Apsorpcija nastaje kao rezultat fotoapsorpcije (fotoefekta) i Comptonovog raspršenja:

Slajd 9

X-zračenje je ionizirajuće. Utječe na tkiva živih organizama i može uzrokovati radijacijsku bolest, radijacijske opekline i maligne tumore. Zbog toga se pri radu s X-zrakama moraju poduzeti zaštitne mjere. Smatra se da je šteta izravno proporcionalna apsorbiranoj dozi zračenja. Rendgensko zračenje je mutageni faktor. Biološki učinci

Slajd 1

Slajd 2

Slajd 3

Slajd 4

Slajd 5

Slajd 6

Slajd 7

Slajd 8

Slajd 2

Povijesni događaji: Prošlo je 110 godina od otkrića X-zraka (1895.-2005.), a karakteristične X-zrake (1906.-2006.) postale su poznate prije 100 godina. Značenje otkrića X-zraka za razvoj znanosti i razumijevanje strukture svijeta teško je precijeniti. Wilhelm Conrad Roentgen, njemački fizičar.

Slajd 3

Plan:

Wilhelm Roentgen otkrio rendgenske zrake Svojstva rendgenskih zraka Difrakcija rendgenskih zraka Dizajn rendgenske cijevi Primjena rendgenskih zraka: medicina Znanstvena istraživanja Strukturna analiza X-zraka Defektoskopija

Slajd 4

Otkriće X-zraka

Godine 1895. Wilhelm Roentgen je eksperimentirao s jednom od vakuumskih cijevi (Crookes). Odjednom je primijetio da neki obližnji kristali jako svijetle. Budući da je Roentgen znao da ranije otkrivene zrake ne mogu prodrijeti kroz staklo da bi proizvele ovaj učinak, sugerirao je da to mora biti nova vrsta zraka, koju je nazvao X-zrake, čime je naglasio neobičnu prirodu njihovih svojstava.

Slajd 5

Zapravo, oku nevidljive zrake lako su prodirale kroz neprozirnu tkaninu, papir, drvo, pa čak i metale, izlažući pažljivo upakiran fotografski film. Roentgenovoj slavi pridonijela je i poznata fotografija ruke njegove supruge koju je objavio u svom članku. Za otkriće zraka koje nose njegovo ime, V. Roentgen PRVI u povijesti Nobelova nagrada u fizici (1901.)

Slajd 6

Svojstva X-zraka

Zrake otkrivene X-zrakama djelovale su na fotografsku ploču, uzrokovale ionizaciju zraka, nisu se reflektirale, niti su se lomile, ali nisu ni skrenule u magnetskom polju. Odmah se pojavila pretpostavka da se radi o elektromagnetskim valovima koji su se emitirali kada su elektroni naglo usporili. Dokazi o tome dobiveni su tek 15 godina nakon Roentgenove smrti. Prva stranica članka V. Roentgena o X-zrakama

Slajd 7

X-zraka difrakcija

Uski snop X-zraka bio je usmjeren na kristal, iza kojeg se nalazila fotografska ploča. Oko središnjeg mjesta na ploči pojavile su se pravilno raspoređene male točkice. Njihov se izgled može objasniti samo difrakcijom, koja je svojstvena svim vrstama elektromagnetskih valova. To znači da je rendgensko zračenje elektromagnetsko.

Slajd 8

RTG CIJEV – ...električni vakuumski uređaj za proizvodnju rendgenskih zraka. Najjednostavnija rendgenska cijev sastoji se od staklenog cilindra sa zalemljenim elektrodama - katodom i anodom.Elektroni koje emitira katoda ubrzavaju se jakim električno polje u prostoru između elektroda i bombardirati anodu. Kada elektroni udare u anodu, njihova kinetička energija se djelomično pretvara u energiju X-zraka.

Slajd 9

Shematski prikaz rendgenske cijevi.

X - X-zrake, K - katoda, A - anoda, C - hladnjak, Uh - napon katodne niti, Ua - napon ubrzanja, Win - ulaz za vodeno hlađenje, Wout - izlaz za vodeno hlađenje Prethodni slajd

Slajd 10

Opći obrazac Rendgenske cijevi za strukturnu analizu (a), detekciju grešaka (b) i medicinsku (c) rendgensku dijagnostiku

Slajd 11

Biološki učinci

X-zračenje je ionizirajuće. Utječe na žive organizme i može uzrokovati radijacijsku bolest i rak. Zbog toga se pri radu s X-zrakama moraju poduzeti zaštitne mjere. Oštećenje nasljedne DNK informacije dovodi do raka. Smatra se da je šteta izravno proporcionalna apsorbiranoj dozi zračenja. Rendgensko zračenje je mutageni faktor.

Slajd 12

Primjena X-zraka

U medicini U znanstvenim istraživanjima: X-ray strukturna analiza Znanost o materijalima Kristalografija Kemija Biologija Defektoskopija

Slajd 13

Lijek

X-zrake se mogu koristiti za osvjetljavanje ljudskog tijela, što rezultira slikama kostiju i unutarnjih organa. Također se koristi za liječenje raka.

Slajd 14

Analiza rendgenske difrakcije

Iz difrakcijskog uzorka koji proizvode X-zrake dok prolaze kroz kristale, moguće je ustanoviti redoslijed rasporeda atoma u prostoru - strukturu kristala.

Slajd 15

U znanosti o materijalima, kristalografiji, kemiji i biokemiji, X-zrake se koriste za razjašnjavanje strukture tvari na atomskoj razini pomoću difrakcijskog raspršenja X-zraka (XRD). Poznati primjer je određivanje strukture DNA.

Slajd 16

Osim toga, X-zrake se mogu koristiti za određivanje kemijski sastav tvari. U mikroskopu s elektronskim snopom, analit je ozračen elektronima ili X-zrakama, uzrokujući ionizaciju atoma i emitiranje karakterističnih X-zraka. Ovaj analitička metoda nazvana analiza rendgenske fluorescencije.

Slajd 17

Rentgenska detekcija grešaka

Metoda za otkrivanje šupljina u odljevcima, pukotina u tračnicama, provjeru kvalitete zavara itd. Temelji se na promjeni apsorpcije X-zraka u proizvodu ako u njemu postoji šupljina ili strane inkluzije. X-ray detektor grešaka

Pogledaj sve slajdove

Malo povijesti... 4 “Pošaljite mi neke zrake u omotnici” Godinu dana nakon otkrića x-zraka, Roentgen je primio pismo od engleskog mornara “Gospodine, još od rata imam metak u prsima, ali ga ne mogu ukloniti jer se ne vidi . I tako sam čuo da si našao zrake kroz koje se vidi moj metak. Ako je moguće, pošaljite mi zrake u koverti, liječnici će pronaći metak, a ja ću vam poslati zrake natrag.” Rentgenov odgovor je bio sljedeći: “Trenutno nemam toliko zraka. Ali ako nemate ništa protiv da mi pošaljete svoje prsa, a ja ću pronaći metak i poslati tvoja prsa natrag.” Sadržaj.

U ljudskom tijelu... 5 U ljudskom tijelu X-zrake se najjače apsorbiraju u kostima koje su relativno guste i sadrže mnogo atoma kalcija. Kada zrake prolaze kroz kosti, intenzitet zračenja se smanjuje za polovinu svakih 1,5 cm.Krv, mišići, masno tkivo i gastrointestinalni trakt znatno manje apsorbiraju rendgenske zrake. Zrak u plućima najmanje zadržava zračenje. Stoga kosti u X-zrakama bacaju sjenu na film, a na tim mjestima ostaje proziran. Tamo gdje su zrake uspjele osvijetliti film, postaje mračno, a liječnici vide pacijenta "skroz i kroz njega". Sadržaj

U današnje vrijeme... 6 Danas se rendgenski pregledi u većini slučajeva izvode bez fotografskog filma, a zračenje koje prolazi kroz pacijenta postaje vidljivo pomoću posebnih fosfora. Ova metoda, nazvana fluorografija, omogućuje nekoliko puta smanjenje intenziteta zračenja tijekom pregleda i učiniti ga sigurnim. Sadržaj

Šteta i korist... 8 Šteta: Podaci iz mnogih studija pokazuju da samo 1% ljudi može štetiti rendgenskim zrakama.Ako to radite vrlo često, mogu se pojaviti tumori koji će se osjetiti nakon nekoliko desetljeća. Međutim, da biste to učinili, morat ćete se podvrgnuti ovom postupku barem nekoliko puta tjedno dugi niz godina.

Šteta i korist... 9 Šteta: Učinak X-zraka na organizam određen je visinom doze zračenja, a ovisi o tome koji je organ ozračen. Primjerice, bolesti krvi nastaju zračenjem koštane srži, a genetske bolesti zračenjem spolnih organa. Moguće su i privremene promjene u sastavu krvi nakon male doze zračenja te ireverzibilne promjene u njezinu sastavu kod velikih doza zračenja. Sadržaj

Izvori... 10 Izvori rendgenskog zračenja su rendgenska cijev, neki radioaktivni izotopi, akceleratori (betatron - ciklički akcelerator elektrona) i uređaji za pohranjivanje elektrona (sinkrotronsko zračenje), laseri itd. Prirodni izvori rendgenskog zračenja su Sunca i drugih svemirskih tijela. Sadržaj

Primjene... 11 X-zrake su pronašle mnoge vrlo važne praktične primjene. U medicini se koriste za postavljanje točne dijagnoze bolesti, kao i za liječenje raka. Primjena X-zraka u znanstvenim istraživanjima vrlo je široka. Uz njihovu pomoć moguće je odrediti raspored atoma u prostoru – strukturu kristala, a moguće je dešifrirati strukturu najsloženijih organskih spojeva, pa tako i proteina.

Rendgenska cijev... 15 Shematski prikaz rendgenske cijevi. X-zrake, K katoda, A anoda (ponekad se naziva i antikatoda), C hladnjak, Uh napon katodne niti, Ua napon ubrzanja, Win ulaz za vodeno hlađenje, Wout izlaz za vodeno hlađenje.

Rendgenska cijev... 16 X-zrake nastaju uslijed jakog ubrzanja nabijenih čestica (kočno zračenje) ili zbog visokoenergetskih prijelaza u elektroničkim ljuskama atoma ili molekula. Oba se efekta koriste u rendgenskim cijevima. Glavni strukturni elementi takvih cijevi su metalna katoda i anoda. Sadržaj

Biološki učinci... 17 X-zračenje je ionizirajuće. Utječe na tkiva živih organizama i može uzrokovati radijacijsku bolest, radijacijske opekline i maligne tumore. Zbog toga se pri radu s X-zrakama moraju poduzeti zaštitne mjere. Smatra se da je šteta izravno proporcionalna apsorbiranoj dozi zračenja. Rendgensko zračenje je mutageni faktor. Sadržaj

Bryzgalev Kirill

Preuzimanje datoteka:

Pregled:

Kako biste koristili preglede prezentacije, stvorite Google račun i prijavite se na njega: https://accounts.google.com

Naslovi slajdova:

Prezentacija na temu “X-zrake” Bryzgalev Kirill 11 “A” 2012.

Otkriće X-zraka X-zrake je 1895. godine otkrio njemački fizičar Wilhelm Roentgen. Roentgen je znao promatrati, znao je primijetiti nešto novo tamo gdje mnogi znanstvenici prije njega nisu otkrili ništa značajno. Ovaj poseban dar pomogao mu je da dođe do izvanrednog otkrića. Krajem 19. stoljeća plinsko pražnjenje pri niskom tlaku privuklo je pozornost fizičara. U tim su uvjetima u cijevi s izbojem u plinu stvoreni tokovi vrlo brzih elektrona. U to su se vrijeme zvali katodne zrake. Priroda ovih zraka još nije sa sigurnošću utvrđena. Znalo se samo da te zrake potječu s katode cijevi. Počevši proučavati katodne zrake, Roentgen je ubrzo primijetio da je fotografska ploča u blizini izbojne cijevi preeksponirana čak i kad je bila umotana u crni papir. Nakon toga, mogao je promatrati još jedan fenomen koji ga je stvarno zadivio. Papirnati zaslon navlažen otopinom barij platina oksida počeo je svijetliti ako se omotao oko cijevi za pražnjenje. Štoviše, kada je Roentgen držao ruku između cijevi i ekrana, na ekranu su se vidjele tamne sjene kostiju na pozadini svjetlijih obrisa cijele ruke.

Otkriće X-zraka Znanstvenik je shvatio da se, kada ispusna cijev radi, pojavljuje neko prethodno nepoznato, visoko prodorno zračenje. Nazvao ih je X-zrakama. Kasnije se iza ovog zračenja čvrsto učvrstio pojam "X-zrake". X-ray je otkrio da se novo zračenje pojavilo na mjestu gdje su se katodne zrake (mlaz brzih elektrona) sudarale sa staklenom stijenkom cijevi. Na ovom mjestu staklo je zasjalo zelenkastim svjetlom. Naknadni eksperimenti pokazali su da X-zrake nastaju kada brze elektrone usporava bilo koja prepreka, posebno metalne elektrode.

Svojstva X-zraka Zrake koje je otkrio Roentgen djelovale su na fotografsku ploču, uzrokovale ionizaciju zraka, ali se nisu zamjetno reflektirale od bilo koje tvari i nisu doživjele lom. Elektromagnetsko polje nije imalo utjecaja na smjer njihovog širenja.

Svojstva X-zraka Odmah se pojavila pretpostavka da su X-zrake elektromagnetski valovi koji se emitiraju kada se elektroni naglo usporavaju. Za razliku od vidljive svjetlosti i ultraljubičastih zraka, X-zrake imaju mnogo kraću valnu duljinu. Njihova je valna duljina kraća što je veća energija sudara elektrona s preprekom. Velika prodorna moć X-zraka i ostale njihove značajke povezivale su se upravo s kratkom valnom duljinom. Ali za ovu hipotezu su bili potrebni dokazi, a dokazi su dobiveni 15 godina nakon Roentgenove smrti.

Difrakcija X-zraka Ako su X-zrake elektromagnetski valovi, onda bi trebale pokazivati ​​difrakciju, pojavu zajedničku svim vrstama valova. Prvo su rendgenske zrake propuštene kroz vrlo uske proreze u olovnim pločama, ali se nije moglo detektirati ništa što bi podsjećalo na difrakciju. Njemački fizičar Max Laue sugerirao je da je valna duljina X-zraka prekratka da bi se otkrila difrakcija tih valova na umjetno stvorenim preprekama. Uostalom, nemoguće je napraviti proreze veličine 10 -8 cm, jer je to veličina samih atoma. Što ako su X-zrake otprilike iste pune duljine? Tada je jedina preostala opcija korištenje kristala. Oni su uređene strukture u kojima su udaljenosti između pojedinih atoma po redu veličine jednake veličini samih atoma, tj. 10 -8 cm. Kristal sa svojom periodičnom strukturom je onaj prirodni uređaj koji bi neizbježno trebao izazvati zamjetnu difrakciju valova ako duljine su bliske veličini atoma.

Difrakcija X-zraka I tako je uski snop X-zraka bio usmjeren na kristal, iza kojeg se nalazila fotografska ploča. Rezultat je bio u potpunosti u skladu s najoptimističnijim očekivanjima. Uz veliku središnju pjegu, koju su proizvele zrake koje se šire pravocrtno, pojavile su se oko središnje pjege pravilno raspoređene male pjege (sl. 50). Pojava ovih mrlja mogla bi se objasniti samo difrakcijom X-zraka na uređenoj strukturi kristala. Proučavanje difrakcijskog uzorka omogućilo je određivanje valne duljine X-zraka. Pokazalo se da je manja od valne duljine ultraljubičastog zračenja i da je po redu veličine bila jednaka veličini atoma (10 -8 cm).

Primjena X-zraka X-zrake su pronašle mnoge vrlo važne praktične primjene. U medicini se koriste za postavljanje točne dijagnoze bolesti, kao i za liječenje raka. Primjena X-zraka u znanstvenim istraživanjima vrlo je široka. Iz difrakcijske slike koju proizvode X-zrake kada prolaze kroz kristale, moguće je ustanoviti redoslijed rasporeda atoma u prostoru – strukturu kristala. Pokazalo se da to nije teško učiniti za anorganske kristalne tvari. Ali uz pomoć difrakcijske analize X-zraka moguće je dešifrirati strukturu složenih organskih spojeva, uključujući proteine. Posebno je utvrđena struktura molekule hemoglobina koja sadrži desetke tisuća atoma.

Primjena X-zraka

Dizajn rendgenske cijevi Trenutno su razvijeni vrlo napredni uređaji koji se nazivaju rendgenske cijevi za proizvodnju rendgenskih zraka. Na slici 51 prikazan je pojednostavljeni dijagram elektronske rendgenske cijevi. Katoda 1 je volframova spirala koja emitira elektrone zbog termoemisije. Cilindar 3 fokusira tok elektrona, koji se zatim sudaraju s metalnom elektrodom (anodom) 2. Ovo proizvodi x-zrake. Napon između anode i katode doseže nekoliko desetaka kilovolti. U cijevi se stvara duboki vakuum; tlak plina u njemu ne prelazi 10 -5 mm Hg. Umjetnost.

Dizajn rendgenske cijevi U snažnim rendgenskim cijevima anoda se hladi tekućom vodom, budući da se prilikom usporavanja elektrona oslobađa velika količina topline. Samo oko 3% energije elektrona se pretvara u korisno zračenje. X-zrake imaju valne duljine od 10 -9 do 10 -10 m. Imaju veliku moć prodora i koriste se u medicini, kao i za proučavanje strukture kristala i složenih organskih molekula.

Literatura: 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