AT kasno XIX veka, opštu pažnju fizičara privuklo je gasno pražnjenje pri niskom pritisku. U tim uslovima, u cevi za pražnjenje u gasu su stvorene struje veoma brzih elektrona. U to vrijeme su se zvali katodni zraci. Priroda ovih zraka još nije sa sigurnošću utvrđena. Znalo se samo da ovi zraci nastaju na katodi cijevi.

Istražujući katodne zrake, Roentgen je primijetio da se ispostavilo da je fotografska ploča u blizini cijevi za pražnjenje osvijetljena čak i kada je bila umotana u crni papir. Nakon toga, uspio je uočiti još jedan vrlo upečatljiv fenomen. Papirni ekran navlažen rastvorom barijum-platin-cijanida počeo je da svetli ako je bio omotan oko cevi za pražnjenje. Štaviše, kada je rendgenski snimak držao njegovu ruku između cijevi i ekrana, tamne sjene kostiju bile su vidljive na ekranu na pozadini svjetlijih obrisa cijele ruke.

Naučnik je shvatio da tokom rada cijevi za pražnjenje nastaje neko ranije nepoznato, jako prodorno zračenje. Nazvao ga je X-zraci. Nakon toga, izraz "rendgenski zraci" je čvrsto uspostavljen iza ovog zračenja.

Roentgen je otkrio da se novo zračenje pojavilo na mjestu gdje su se katodni zraci (tokovi brzih elektrona) sudarili sa staklenom stijenkom cijevi. Na ovom mjestu staklo je blistalo zelenkastim svjetlom.

Kasniji eksperimenti su pokazali da X-zrake nastaju kada se brzi elektroni usporavaju bilo kojom preprekom, posebno metalnim elektrodama.

Zrake koje je otkrio Roentgen djelovale su na fotografsku ploču, uzrokovale ionizaciju zraka, ali se nisu reflektirale na primjetan način od bilo koje tvari i nisu se lomile. Elektromagnetno polje nije imalo uticaja na pravac njihovog širenja.

Odmah se pojavila pretpostavka da su rendgenski zraci elektromagnetski talasi koji se emituju prilikom naglog usporavanja elektrona. Za razliku od svjetlosnih zraka u vidljivom spektru i ultraljubičastih zraka, rendgenski zraci imaju mnogo kraću valnu dužinu. Njihova talasna dužina je manja, što je veća energija elektrona koji se sudaraju sa preprekom. Velika moć prodiranja rendgenskih zraka i njihove druge karakteristike bile su povezane upravo s malom talasnom dužinom. Ali ovoj hipotezi je bio potreban dokaz, a dokazi su dobijeni 15 godina nakon Rentgenove smrti.

Ako su rendgenski zraci elektromagnetski valovi, onda moraju pokazivati ​​difrakciju, fenomen koji je uobičajen za sve vrste valova. U početku su rendgenski zraci prolazili kroz vrlo uske proreze na olovnim pločama, ali ništa što bi ličilo na difrakciju nije moglo biti otkriveno. Njemački fizičar Max Laue sugerirao je da je talasna dužina rendgenskih zraka prekratka da bi se otkrila difrakcija ovih valova na umjetno stvorenim preprekama. Uostalom, nemoguće je napraviti praznine veličine 10-8 cm, jer je takva veličina samih atoma. Šta ako rendgenski zraci imaju otprilike istu talasnu dužinu? Tada je jedina preostala opcija korištenje kristala. To su uređene strukture u kojima su udaljenosti između pojedinačnih atoma jednake po redu veličine veličini samih atoma, tj. 10 su bliske veličini atoma.

Malo istorije… 4 “Pošaljite mi neke zrake u koverti” Godinu dana nakon otkrića rendgenskih zraka, Rentgen je dobio pismo od engleskog mornara “Gospodine, od rata imam metak zaboden u prsa, ali oni ne mogu ga ukloniti ni na koji način, jer se ne vidi. A onda sam čuo da ste našli grede kroz koje se vidi moj metak. Ako je moguće, pošaljite mi neke zrake u koverti, doktori će pronaći metak, a ja ću vam vratiti zrake." Rentgenov odgovor je bio: ovog trenutka Nemam toliko zraka. Ali ako ti nije teško, pošalji mi svoje. prsa a ja ću naći metak i poslati ti grudi nazad." Sadržaj.

U ljudskom tijelu... 5 U ljudskom tijelu, X-zraci se najviše apsorbuju u kostima, koje su relativno guste i sadrže mnogo atoma kalcijuma. Kada zraci prođu kroz kosti, intenzitet zračenja se prepolovi svakih 1,5 cm Krv, mišići, masnoća i gastrointestinalni trakt znatno manje apsorbuju rendgenske zrake. Najmanje od svega odlaže zračenje zraka u plućima. Stoga kosti na rendgenskim zracima bacaju sjenu na film, a na tim mjestima ostaje providan. Na istom mestu gde su zraci uspeli da osvetle film, postaje mrak, a lekari vide pacijenta "kroz". Sadržaj

U naše vrijeme... 6 U naše vrijeme rendgenski pregledi se u većini slučajeva odvijaju bez fotografskog filma, a zračenje koje je prošlo kroz pacijenta postaje vidljivo uz pomoć specijalnih fosfora. Ova metoda, nazvana fluorografija, omogućava nekoliko puta da se smanji intenzitet zračenja tokom pregleda i učini ga sigurnim. Sadržaj

Šteta i korist... 8 Šteta: Podaci iz mnogih studija pokazuju da samo 1% ljudi može biti oštećeno rendgenskim zračenjem.Ako to radite vrlo često, onda se mogu pojaviti tumori koji će se osjetiti za nekoliko decenija. Međutim, za to ćete morati da se podvrgnete ovoj proceduri barem nekoliko puta tjedno dugi niz godina.

Šteta i korist... 9 Šteta: Utjecaj rendgenskih zraka na tijelo određen je nivoom doze zračenja, a zavisi od toga koji je organ bio izložen zračenju. Na primjer, bolesti krvi su uzrokovane zračenjem koštane srži, a genetske bolesti uzrokovane su zračenjem genitalnih organa. Moguće su i privremene promjene u sastavu krvi nakon malog izlaganja i nepovratne promjene u njenom sastavu pri visokim dozama zračenja. Sadržaj

Izvori… 10 izvora rendgenskih zraka su rendgenske cijevi, neki radioaktivnih izotopa, akceleratori (betatron - ciklički akcelerator elektrona) i akumulatori elektrona (sinhrotronsko zračenje), laseri itd. Prirodni izvori rendgenskih zraka Sunce i drugi svemirski objekti. Sadržaj

Primjene… 11 X-zrake su pronašle mnoge vrlo važne praktične primjene. U medicini se koriste za postavljanje tačne dijagnoze bolesti, kao i za liječenje raka. Postoje mnoge primjene rendgenskih zraka naučno istraživanje. Uz njihovu pomoć moguće je odrediti raspored atoma u prostoru - strukturu kristala, moguće je dešifrirati strukturu najsloženijih organskih spojeva, uključujući proteine.

Rendgenska cijev… 15 Šematski prikaz rendgenske cijevi. X-zrake, K katoda, A anoda (ponekad se naziva i antikatoda), C hladnjak, Uh katodni napon filamenta, Ua napon ubrzanja, Win ulaz za hlađenje vode, izlaz za hlađenje vode Wout.

Rendgenska cijev… 16 X-zrake nastaju snažnim ubrzanjem nabijenih čestica (kočno zračenje), ili visokoenergetskim prijelazima u elektronskim omotačima atoma ili molekula. Oba efekta se koriste u rendgenskim cijevima. Glavni strukturni elementi takvih cijevi su metalna katoda i anoda. Sadržaj

Biološki efekti… 17 X-zraci jonizuju. Utječe na tkiva živih organizama i može uzrokovati radijacijsku bolest, radijacijske opekotine i maligne tumore. Zbog toga se pri radu sa rendgenskim zracima moraju poduzeti zaštitne mjere. Vjeruje se da je šteta direktno proporcionalna apsorbiranoj dozi zračenja. Rentgensko zračenje je mutageni faktor. Sadržaj

slajd 2

Istorijski događaji: Prošlo je 110 godina od otkrića rendgenskih zraka (1895-2005), prije 100 godina se saznalo za karakteristične rendgenske zrake (1906-2006). Ne može se precijeniti značaj otkrića rendgenskih zraka za razvoj nauke i razumijevanje strukture svijeta. Wilhelm Konrad Roentgen, njemački fizičar.

slajd 3

Plan:

Otkriće rendgenskih zraka Wilhelm Roentgen Svojstva rendgenskih zraka Difrakcija rendgenskih zraka Uređaj rendgenske cijevi Primjena rendgenskih zraka: medicina Naučna istraživanja Analiza difrakcije rendgenskih zraka Defektoskopija

slajd 4

Otkriće rendgenskih zraka

Godine 1895. Wilhelm Roentgen je eksperimentisao s jednom od Crookesovih vakuumskih cijevi. Odjednom je primijetio da neki obližnji kristali sjajno sijaju. Budući da je Rentgen znao da ranije otkrivene zrake ne mogu prodrijeti u staklo da bi proizvele ovaj efekat, sugerirao je da to mora biti nova vrsta zraka, koju je nazvao X-zrake, naglašavajući tako njihova neobična svojstva.

Slajd 5

Zapravo, zraci nevidljivi oku lako su prodirali u neprozirnu tkaninu, papir, drvo, pa čak i metale, osvjetljavajući pažljivo upakovani fotografski film. Roentgenovoj slavi doprinijela je i poznata fotografija ruke njegove supruge koju je objavio u svom članku. Za otkriće zraka koje nose njegovo ime, V. Roentgen PRVI u istoriji nobelova nagrada u fizici (1901.)

slajd 6

Osobine rendgenskih zraka

Zraci koje je otkrio Rentgen djelovali su na fotografsku ploču, izazivali ionizaciju zraka, nisu se reflektirali, ne prelamali su, ali nisu odstupali ni u magnetskom polju.Rentgenski zraci su imali ogromnu prodornu moć, koja je bila neuporediva ni sa čim. Odmah se pojavila pretpostavka da se radi o elektromagnetnim talasima koji se emituju prilikom naglog usporavanja elektrona. Dokazi o tome dobijeni su samo 15 godina nakon Rentgenove smrti. Prva stranica V. Roentgenovog članka o X-zrakama

Slajd 7

Difrakcija rendgenskih zraka

Uski snop rendgenskih zraka bio je usmjeren na kristal iza kojeg se nalazila fotografska ploča. Oko centralne tačke na ploči pojavile su se pravilno raspoređene male tačke. Njihov izgled može se objasniti samo difrakcijom svojstvenom svim vrstama elektromagnetnih valova. To znači da je rendgensko zračenje elektromagnetno.

Slajd 8

X-RAY TUBE - ... elektrovakuumski uređaj za dobijanje rendgenskih zraka. Najjednostavnija rendgenska cijev sastoji se od staklene posude sa zalemljenim elektrodama - katodom i anodom.Elektroni koje emituje katoda ubrzavaju se jakim električno polje u prostoru između elektroda i bombardirati anodu. Kada elektroni udare u anodu, njihova kinetička energija se djelimično pretvara u energiju X zraka.

Slajd 9

Šematski prikaz rendgenske cijevi.

X - X-zrake, K - katoda, A - anoda, C - hladnjak, Uh - napon katodne niti, Ua - ubrzavajući napon, Win - ulaz za hlađenje vode, Wout - izlaz za hlađenje vode Previous slide

slajd 10

Opšti oblik rendgenske cijevi za strukturalna analiza(a), detekcija grešaka (b) i medicinska (c) rendgenska dijagnostika

Slajd 11

Biološki uticaj

X-zraci jonizuju. Utječe na žive organizme i može uzrokovati radijacijsku bolest i rak. Zbog toga se pri radu sa rendgenskim zracima moraju poduzeti zaštitne mjere. Rak je uzrokovan oštećenjem genetske informacije DNK. Vjeruje se da je šteta direktno proporcionalna apsorbiranoj dozi zračenja. Rentgensko zračenje je mutageni faktor.

slajd 12

Upotreba rendgenskih zraka

U medicini U naučnim istraživanjima: analiza difrakcije rendgenskih zraka Nauka o materijalima Kristalografija Hemija Biologija Defektoskopija

slajd 13

Lek

Rendgenski zraci mogu da osvetle ljudsko tijelo, što rezultira slikama kostiju i unutrašnjih organa. Koristi se i za liječenje raka.

Slajd 14

Analiza difrakcije rendgenskih zraka

Prema uzorku difrakcije koji daju rendgenske zrake dok prolaze kroz kristale, moguće je ustanoviti red po kojem su atomi raspoređeni u prostoru – strukturu kristala.

slajd 15

U nauci o materijalima, kristalografiji, hemiji i biohemiji, X-zraci se koriste za razjašnjavanje strukture supstanci na atomskom nivou korištenjem difrakcionog raspršenja rendgenskih zraka (analiza difrakcije rendgenskih zraka). poznati primjer je odrediti strukturu DNK.

slajd 16

Osim toga, rendgenski zraci se mogu koristiti za određivanje hemijski sastav supstance. U mikroskopu sa elektronskim snopom, analit se ozrači elektronima ili rendgenskim zracima, dok se atomi ioniziraju i emituju karakteristične rendgenske zrake. Ova analitička metoda se naziva rendgenska fluorescentna analiza.

Slajd 17

Rentgenska detekcija grešaka

Metoda za otkrivanje šupljina u odljevcima, pukotina na šinama, provjeru kvaliteta zavarenih spojeva itd. Temelji se na promjeni apsorpcije rendgenskih zraka u proizvodu u prisustvu šupljine ili stranih inkluzija u njemu. Rendgenski detektor grešaka

Prikaži sve slajdove

slajd 2

Rendgensko zračenje - elektromagnetski talasi čija energija fotona leži na skali elektromagnetnog talasa između ultraljubičastog zračenja i gama zračenja.Energijski opsezi rendgenskog zračenja i gama zračenja se preklapaju u širokom energetskom opsegu. Obje vrste zračenja su elektromagnetno zračenje a pri istoj energiji fotona - su ekvivalentne. Terminološka razlika leži u načinu nastanka - rendgensko zračenje se emituje uz učešće elektrona, dok se gama zraci emituju u procesima deekscitacije. atomska jezgra

slajd 3

Rendgenske cijevi Rentgenske zrake nastaju snažnim ubrzanjem nabijenih čestica ili visokoenergetskim prijelazima u elektronskim omotačima atoma ili molekula. Oba efekta se koriste u rendgenskim cijevima

slajd 4

Glavni strukturni elementi takvih cijevi su metalna katoda i anoda. U rendgenskim cijevima, elektroni koje emituje katoda ubrzavaju se razlikom električni potencijali između anode i katode i udare u anodu, gdje se naglo usporavaju. U ovom slučaju, rendgensko zračenje nastaje zbog kočnog zračenja, a elektroni se istovremeno izbacuju iz unutrašnjeg elektronske školjke anodnih atoma. Prazne prostore u školjkama zauzimaju drugi elektroni atoma. Trenutno se anode izrađuju uglavnom od keramike, a dio gdje elektroni udaraju je od molibdena ili bakra. U procesu ubrzanja-usporavanja samo oko 1% kinetička energija elektron odlazi u rendgenske zrake, 99% energije se pretvara u toplotu.

Slajd 5

Akceleratori čestica X-zrake se također mogu dobiti u akceleratorima čestica. Takozvano sinhrotronsko zračenje nastaje kada se snop čestica u magnetskom polju skrene, zbog čega one doživljavaju ubrzanje u smjeru okomitom na njihovo kretanje. Sinhrotronsko zračenje ima kontinuirani spektar sa gornjom granicom. Uz odgovarajuće odabrane parametre, X-zrake se mogu dobiti i u spektru sinhrotronskog zračenja

slajd 6

Interakcija sa materijom Talasna dužina rendgenskih zraka je uporediva sa veličinom atoma, tako da ne postoji materijal od kojeg bi bilo moguće napraviti sočivo za rendgenske zrake. Osim toga, kada rendgenski zraci upadaju okomito na površinu, oni se gotovo ne reflektiraju. Uprkos tome, u rendgenskoj optici pronađene su metode za konstruisanje optičkih elemenata za rendgenske zrake. Posebno se pokazalo da ih dijamant dobro odražava.

Slajd 7

X-zraci mogu prodrijeti u materiju i razne supstance apsorbuju ih drugačije. Apsorpcija rendgenskih zraka njihovo je najvažnije svojstvo u rendgenskoj fotografiji. Intenzitet X-zraka opada eksponencijalno u zavisnosti od putanje u apsorbujućem sloju (I = I0e-kd, gde je d debljina sloja, koeficijent k je proporcionalan Z³λ³, Z je atomski broj elementa, λ je talasnu dužinu).

Slajd 8

Apsorpcija se javlja kao rezultat fotoapsorpcije (fotoelektrični efekat) i Comptonovog raspršenja:

Slajd 9

X-zraci jonizuju. Utječe na tkiva živih organizama i može uzrokovati radijacijsku bolest, radijacijske opekotine i maligne tumore. Zbog toga se pri radu sa rendgenskim zracima moraju poduzeti zaštitne mjere. Vjeruje se da je šteta direktno proporcionalna apsorbiranoj dozi zračenja. Rentgensko zračenje je mutageni faktor. Biološki uticaj

Otkriće rendgenskih zraka. Godine 1894, kada je Rentgen izabran za rektora univerziteta, on je počeo eksperimentalno istraživanje električno pražnjenje u staklenim vakuumskim cijevima. Uveče 8. novembra 1895. Rentgen je radio kao i obično u svojoj laboratoriji, proučavajući katodne zrake. Oko ponoći, osećajući se umorno, spremao se da krene.Ogledavši laboratoriju, ugasio je svetlo i spremao se da zatvori vrata, kada je iznenada primetio neku svetleću tačku u mraku. Ispostavilo se da je ekran napravljen od sinergije barijuma sijao. Zašto sija? Sunce je odavno zašlo, električno svjetlo nije moglo izazvati sjaj, katodna cijev je bila isključena, a uz to je bila prekrivena crnim kartonskim poklopcem. Rentgen je ponovo pogledao katodnu cijev i prekorio se: ispostavilo se da je zaboravio da je isključi. Osjećajući prekidač, naučnik je isključio prijemnik. Nestao i sjaj ekrana; ponovo uključio prijemnik - i ponovo se pojavio sjaj. To znači da je sjaj uzrokovan katodnom cijevi! Ali kako? Na kraju krajeva, katodne zrake se odgađaju poklopcem, a zračni jaz između cijevi i ekrana za njih je oklop. Tako je počelo rođenje otkrića.

Dimenzije: 960 x 720 piksela, format: jpg. Za preuzimanje besplatnog slajda za korištenje na čas fizike, kliknite desnim tasterom miša na sliku i kliknite na "Sačuvaj sliku kao...". Cijelu prezentaciju "X-zrake fizike.ppt" možete preuzeti u zip arhivi od 576 KB.

jonizujuće zračenje

"Rentgenski snimci fizičara" - januar 1896... Ali kako? Voditelj: Baeva Valentina Mihajlovna. Tako je počelo rođenje otkrića. X-zraci imaju ista svojstva kao i svjetlosni zraci. Otkriće rendgenskih zraka. X-zrake. Nestao i sjaj ekrana; ponovo uključio prijemnik - i ponovo se pojavio sjaj. Godine 1862. Wilhelm je upisao tehničku školu u Utrechtu.

"Ultraljubičasto zračenje" - Ultraljubičasto zračenje. prijemnici zračenja. biološko djelovanje. Plazma visoke temperature. Svojstva. Sunce, zvijezde, magline i drugi svemirski objekti. Ultraljubičasto zračenje je podijeljeno: Za valne dužine manje od 105 nm, praktično nema prozirnih materijala. Istorija otkrića. Koriste se fotoelektrični prijemnici.

"Infracrveno zračenje" - Aplikacija. Što je predmet topliji, to brže zrači. Velike doze mogu uzrokovati oštećenje očiju i opekotine kože. Možete snimati fotografije u ultraljubičastim zracima (vidi sl. 1). Zemlja emituje infracrveno (toplotno) zračenje u okolni prostor. 50% energije sunčevog zračenja dolazi od infracrvenih zraka.

"Vrste fizike zračenja" - U beta raspadu, elektron izleti iz jezgra. Černobilska nesreća. Vrijeme koje je potrebno da se polovina atoma raspadne naziva se poluživotom. Savremeni pogledi na radioaktivnost. Postoji mnogo različitih objašnjenja za uzroke nesreće u Černobilu. Ispostavilo se da je zračenje nehomogeno, ali da je mješavina "zraka".