AT geç XIX yüzyılda, fizikçilerin genel dikkatini, düşük basınçta bir gaz deşarjı çekti. Bu koşullar altında, gaz deşarj tüpünde çok hızlı elektron akışları yaratıldı. O zamanlar bunlara katot ışınları deniyordu. Bu ışınların doğası henüz kesin olarak belirlenmemiştir. Sadece bu ışınların tüpün katodundan kaynaklandığı biliniyordu.

Roentgen, katot ışınlarını incelerken, deşarj tüpünün yakınındaki bir fotoğraf plakasının siyah kağıda sarıldığında bile aydınlandığını fark etti. Bundan sonra, çok çarpıcı başka bir fenomeni gözlemlemeyi başardı. Bir baryum platin siyanür çözeltisi ile nemlendirilmiş bir kağıt ekran, tahliye borusunun etrafına sarıldığında parlamaya başladı. Ayrıca, X-ışını tüp ile ekran arasında elini tuttuğunda, tüm elin daha açık hatlarının arka planına karşı kemiklerin koyu gölgeleri ekranda görülebiliyordu.

Bilim adamı, deşarj tüpünün çalışması sırasında, daha önce bilinmeyen, güçlü bir şekilde nüfuz eden radyasyonun ortaya çıktığını fark etti. Ona X-ışınları adını verdi. Daha sonra, "X-ışınları" terimi bu radyasyonun arkasında sağlam bir şekilde kurulmuştur.

Roentgen, katot ışınlarının (hızlı elektron akışları) tüpün cam duvarı ile çarpıştığı noktada yeni radyasyonun ortaya çıktığını buldu. Bu yerde cam yeşilimsi bir ışıkla parlıyordu.

Sonraki deneyler, hızlı elektronlar herhangi bir engel, özellikle metal elektrotlar tarafından yavaşlatıldığında X-ışınlarının ortaya çıktığını gösterdi.

Röntgen tarafından keşfedilen ışınlar, bir fotoğraf plakasına etki ederek hava iyonlaşmasına neden oldu, ancak herhangi bir maddeden fark edilir bir şekilde yansımadı ve kırılma olmadı. Elektromanyetik alanın yayılmalarının yönü üzerinde hiçbir etkisi yoktu.

Hemen, X-ışınlarının, elektronların keskin bir yavaşlaması sırasında yayılan elektromanyetik dalgalar olduğu varsayımı vardı. X ışınları, görünür ışık ve ultraviyole ışınlarından çok daha kısa dalga boyuna sahiptir. Dalga boyları ne kadar küçükse, bir engelle çarpışan elektronların enerjisi o kadar büyük olur. X-ışınlarının büyük nüfuz gücü ve diğer özellikleri, tam olarak küçük bir dalga boyu ile ilişkilendirildi. Ancak bu hipotezin kanıta ihtiyacı vardı ve kanıtlar, Roentgen'in ölümünden 15 yıl sonra elde edildi.

X-ışınları elektromanyetik dalgalarsa, tüm dalga türlerinde ortak bir fenomen olan kırınım sergilemeleri gerekir. İlk başta, X-ışınları kurşun plakalardaki çok dar yarıklardan geçirildi, ancak kırınım benzeri hiçbir şey tespit edilemedi. Alman fizikçi Max Laue, X-ışınlarının dalga boyunun, bu dalgaların yapay olarak oluşturulmuş engeller tarafından kırınımını tespit etmek için çok kısa olduğunu öne sürdü. Ne de olsa, atomların boyutları bu kadar olduğu için 10-8 cm boyutunda boşluklar yapmak imkansızdır. X-ışınları kabaca aynı dalga boyuna sahipse ne olur? O zaman geriye kalan tek seçenek kristalleri kullanmaktır. Tek tek atomlar arasındaki mesafelerin büyüklük sırasına göre atomların boyutlarına eşit olduğu, yani 10 atomların boyutuna yakın oldukları düzenli yapılardır.

Biraz tarih… 4 “Bana bir zarf içinde ışın gönder” Röntgen ışınlarının keşfinden bir yıl sonra, Röntgen bir İngiliz denizciden bir mektup aldı “Efendim, savaştan beri göğsüme bir kurşun saplandı ama Görünmediği için kaldırmayın. Sonra mermimin görülebildiği ışınları bulduğunu duydum. Mümkünse bana bir zarf içinde birkaç ışın gönderin, doktorlar kurşunu bulsun, ben de ışınları size geri göndereyim." Roentgen'in cevabı şuydu: şu an O kadar çok ışınım yok. Ama senin için zor değilse, bana seninkini gönder. göğüs ve bir kurşun bulacağım ve göğsünü geri göndereceğim." İçerik.

İnsan vücudunda... 5 İnsan vücudunda X-ışınları en çok nispeten yoğun olan ve birçok kalsiyum atomu içeren kemiklerde emilir. Işınlar kemiklerden geçtiğinde radyasyonun yoğunluğu her 1,5 cm'de bir yarıya düşer.Kan, kaslar, yağ ve gastrointestinal sistem X ışınlarını çok daha az emer. En azından akciğerlerdeki havanın radyasyonunu geciktirir. Bu nedenle, X-ışınlarındaki kemikler filme gölge düşürür ve bu yerlerde şeffaf kalır. Işınların filmi aydınlatmayı başardığı yerde, karanlık olur ve doktorlar hastayı "içinden" görür. İçerik

Zamanımızda… 6 Zamanımızda çoğu durumda röntgen muayeneleri fotoğraf filmi olmadan yapılmakta ve hastanın içinden geçen radyasyon özel fosforlar yardımıyla görünür hale getirilmektedir. Florografi adı verilen bu yöntem, inceleme sırasında radyasyon yoğunluğunu birkaç kez azaltarak güvenli hale getirmesine izin verir. İçerik

Zarar ve yarar ... 8 Zarar: Birçok araştırmadan elde edilen veriler, insanların sadece %1'inin X ışınlarından zarar görebileceğini göstermektedir.Çok sık yaparsanız, birkaç on yıl içinde kendilerini hissettirecek tümörler ortaya çıkabilir. Bununla birlikte, bunun için, arka arkaya uzun yıllar boyunca haftada en az birkaç kez bu prosedürden geçmeniz gerekecektir.

Zarar ve yarar... 9 Zarar: X ışınlarının vücut üzerindeki etkisi radyasyon dozunun düzeyine göre belirlenir ve hangi organın radyasyona maruz kaldığına bağlıdır. Örneğin, kan hastalıklarına kemik iliğinin ışınlanması neden olur ve genetik hastalıklara genital organların ışınlanması neden olur. Küçük bir maruziyetten sonra kanın bileşiminde geçici değişiklikler ve yüksek doz radyasyonda bileşiminde geri dönüşü olmayan değişiklikler de mümkündür. İçerik

Kaynaklar… 10 X-ışını kaynağı X-ışını tüpüdür, bazıları Radyoaktif İzotoplar, hızlandırıcılar (betatron - döngüsel elektron hızlandırıcı) ve elektron akümülatörleri (synchrotron radyasyonu), lazerler vb. Doğal X-ışınları kaynakları Güneş ve diğer uzay nesneleri. İçerik

Uygulamalar… 11 X-ışınları çok önemli pratik uygulamalar bulmuştur. Tıpta, hastalığın doğru teşhisinin yanı sıra kanseri tedavi etmek için kullanılırlar. X-ışınlarının birçok uygulaması vardır. bilimsel araştırma. Onların yardımıyla, uzaydaki atomların düzenini belirlemek mümkündür - kristallerin yapısı, proteinler de dahil olmak üzere en karmaşık organik bileşiklerin yapısını deşifre etmek mümkündür.

X-ışını tüpü… 15 Bir X-ışını tüpünün şematik gösterimi. X x-ışınları, K katot, A anot (bazen antikatot olarak adlandırılır), C ısı emici, Uh katot filament voltajı, Ua hızlanma voltajı, Win su soğutma girişi, Wout su soğutma çıkışı.

X-ışını tüpü… 16 X-ışınları, yüklü parçacıkların (bremsstrahlung) güçlü ivmelenmesiyle veya atomların veya moleküllerin elektron kabuklarındaki yüksek enerjili geçişlerle üretilir. Her iki efekt de X-ışını tüplerinde kullanılır. Bu tür tüplerin ana yapısal elemanları bir metal katot ve bir anottur. İçerik

Biyolojik etkiler… 17 X-ışınları iyonlaştırıcıdır. Canlı organizmaların dokularını etkiler ve radyasyon hastalığına, radyasyon yanıklarına ve kötü huylu tümörlere neden olabilir. Bu nedenle X-ışınları ile çalışırken koruyucu önlemler alınmalıdır. Hasarın, absorbe edilen radyasyon dozu ile doğru orantılı olduğuna inanılmaktadır. X-ışını radyasyonu mutajenik bir faktördür. İçerik

slayt 2

Tarihsel olaylar: X-ışınlarının (1895-2005) keşfinden bu yana 110 yıl geçti, 100 yıl önce karakteristik X-ışınları (1906-2006) hakkında bilgi sahibi oldu. Bilimin gelişmesi ve dünyanın yapısının anlaşılması için X-ışınlarının keşfinin önemi göz ardı edilemez. Wilhelm Konrad Röntgen, Alman fizikçi.

slayt 3

Plan:

X-ışınlarının keşfi Wilhelm Roentgen X-ışınlarının özellikleri X-ışınlarının kırınımı Bir X-ışını tüpünün cihazı X-ışınlarının uygulanması: Tıp Bilimsel araştırma X-ışını yapısal analizi Defektoskopi

slayt 4

X ışınlarının keşfi

1895'te Wilhelm Roentgen, Crookes'un vakum tüplerinden birini denedi. Aniden yakındaki bazı kristallerin parlak bir şekilde parladığını fark etti. Röntgen, daha önce keşfedilen ışınların bu etkiyi yaratmak için camdan geçemeyeceğini bildiğinden, X-ışınları adını verdiği yeni bir tür ışın olması gerektiğini öne sürerek olağandışı özelliklerini vurguladı.

slayt 5

Aslında gözle görülmeyen ışınlar opak kumaşlara, kağıtlara, tahtalara ve hatta metallere kolayca nüfuz ederek özenle paketlenmiş fotoğraf filmini aydınlatır. Makalesinde yayınladığı eşinin elinin ünlü fotoğrafı da Roentgen'in ününe katkıda bulundu. Adını taşıyan ışınların keşfi için tarihte İLK V. Roentgen Nobel Ödülü Fizikte (1901)

slayt 6

X-ışınlarının özellikleri

Röntgen tarafından keşfedilen ışınlar bir fotoğraf plakasına etki etti, hava iyonlaşmasına neden oldu, yansımadı, kırılmadı, ancak manyetik alanda da sapma olmadı.X-ışınları, hiçbir şeyle karşılaştırılamayacak kadar muazzam bir nüfuz gücüne sahipti. Hemen bunların, elektronların keskin bir yavaşlaması sırasında yayılan elektromanyetik dalgalar olduğu varsayımı vardı. Bunun kanıtı, Roentgen'in ölümünden sadece 15 yıl sonra elde edildi. V. Roentgen'in X-ışınları hakkındaki makalesinin ilk sayfası

Slayt 7

X-ışını difraksiyon

Arkasında bir fotoğraf plakası bulunan kristale dar bir X-ışınları ışını yönlendirildi. Plaka üzerindeki orta noktanın etrafında düzenli aralıklarla küçük noktalar belirdi. Görünüşleri ancak her tür elektromanyetik dalganın doğasında bulunan kırınım ile açıklanabilir. Bu, X-ışını radyasyonunun elektromanyetik olduğu anlamına gelir.

Slayt 8

X-RAY TÜPÜ - ... x-ışınları elde etmek için bir elektrovakum cihazı. En basit X-ışını tüpü, lehimli elektrotlara sahip bir cam kaptan oluşur - bir katot ve bir anot. Elektrik alanı elektrotlar arasındaki boşlukta ve anodu bombalayın. Elektronlar anoda çarptığında, kinetik enerjileri kısmen X-ışını enerjisine dönüştürülür.

Slayt 9

Bir röntgen tüpünün şematik gösterimi.

X - X-ışınları, K - katot, A - anot, C - ısı emici, Uh - katot filament voltajı, Ua - hızlanma voltajı, Win - su soğutma girişi, Wout - su soğutma çıkışı Önceki slayt

Slayt 10

Genel form için röntgen tüpleri yapısal Analiz(a), kusur tespiti (b) ve tıbbi (c) X-ışını teşhisi

slayt 11

biyolojik etki

X ışınları iyonlaştırıcıdır. Canlı organizmaları etkiler ve radyasyon hastalığına ve kansere neden olabilir. Bu nedenle X-ışınları ile çalışırken koruyucu önlemler alınmalıdır. Kanser, DNA genetik bilgisine verilen hasardan kaynaklanır. Hasarın, absorbe edilen radyasyon dozu ile doğru orantılı olduğuna inanılmaktadır. X-ışını radyasyonu mutajenik bir faktördür.

slayt 12

röntgen kullanımı

Tıpta Bilimsel araştırmalarda: X-ışını kırınım analizi Malzeme bilimi Kristalografi Kimya Biyoloji Defektoskopi

slayt 13

İlaç

X ışınları aydınlatabilir insan vücudu, kemiklerin ve iç organların görüntüleriyle sonuçlanır. Ayrıca kanseri tedavi etmek için kullanılır.

Slayt 14

X-ışını kırınım analizi

X ışınlarının kristallerden geçerken verdiği kırınım modeline göre, atomların uzayda düzenlenme sırasını - kristallerin yapısını - kurmak mümkündür.

slayt 15

Malzeme bilimi, kristalografi, kimya ve biyokimyada maddelerin yapısını aydınlatmak için X-ışınları kullanılır. atom seviyesi x-ışınlarının kırınım saçılımını kullanarak (x-ışını kırınım analizi). ünlü örnek DNA'nın yapısını belirlemektir.

slayt 16

Ek olarak, X-ışınları belirlemek için kullanılabilir. kimyasal bileşim maddeler. Bir elektron ışını mikroskobunda, analiz edilen madde elektronlar veya X-ışınları ile ışınlanırken, atomlar iyonize olur ve karakteristik x-ışınları yayar. Bu analitik yönteme X-ışını floresan analizi denir.

Slayt 17

X-ışını kusur tespiti

Dökümlerdeki boşlukları, raylardaki çatlakları, kaynakların kalitesini kontrol etme, vb. için yöntem. İçinde bir boşluk veya yabancı inklüzyonların varlığında üründeki x-ışınlarının emilimindeki bir değişikliğe dayanır. X-ışını kusur dedektörü

Tüm slaytları görüntüle

slayt 2

X-ışını radyasyonu - foton enerjisi ultraviyole radyasyon ve gama radyasyonu arasındaki elektromanyetik dalga ölçeğinde bulunan elektromanyetik dalgalar X-ışını radyasyonu ve gama radyasyonunun enerji aralıkları geniş bir enerji aralığında örtüşür. Her iki radyasyon türü de Elektromanyetik radyasyon ve aynı foton enerjisinde - eşdeğerdir. Terminolojik fark, meydana gelme tarzında yatmaktadır - X-ışınları elektronların katılımıyla yayılırken, gama ışınları de-uyarma süreçlerinde yayılır. atom çekirdeği

slayt 3

X-ışını tüpleri X-ışınları, yüklü parçacıkların güçlü ivmelenmesiyle veya atomların veya moleküllerin elektron kabuklarındaki yüksek enerjili geçişlerle üretilir. Her iki efekt de röntgen tüplerinde kullanılır

slayt 4

Bu tür tüplerin ana yapısal elemanları bir metal katot ve bir anottur. X-ışını tüplerinde, katot tarafından yayılan elektronlar, fark tarafından hızlandırılır. elektrik potansiyelleri anot ve katot arasında ve aniden yavaşladıkları anoda vurun. Bu durumda, bremsstrahlung nedeniyle X-ışını radyasyonu üretilir ve elektronlar aynı anda dahili olarak dışarı atılır. elektron kabukları anot atomları. Kabuklardaki boş alanlar atomun diğer elektronları tarafından işgal edilir. Şu anda anotlar esas olarak seramikten ve elektronların çarptığı kısım molibden veya bakırdan yapılmıştır. Hızlanma-yavaşlama sürecinde, sadece yaklaşık %1 kinetik enerji elektron x-ışınlarına gider, enerjinin %99'u ısıya dönüşür.

slayt 5

Parçacık hızlandırıcılar X-ışınları parçacık hızlandırıcılarda da elde edilebilir. Sözde senkrotron radyasyonu, manyetik alandaki bir parçacık demeti saptığında meydana gelir, bunun sonucunda hareketlerine dik bir yönde hızlanma yaşarlar. Sinkrotron radyasyonu var sürekli spektrumüst kenarlık ile. Uygun şekilde seçilen parametrelerle, senkrotron radyasyonunun spektrumunda X-ışınları da elde edilebilir.

slayt 6

Madde ile Etkileşim X-ışınlarının dalga boyu atomların boyutuyla karşılaştırılabilir olduğundan, X-ışınları için bir mercek yapmanın mümkün olacağı hiçbir malzeme yoktur. Ayrıca X-ışınları yüzeye dik olarak geldiklerinde hemen hemen yansımazlar. Buna rağmen, X-ışını optiğinde, X-ışınları için optik elemanlar oluşturmaya yönelik yöntemler bulunmuştur. Özellikle pırlantanın onları çok iyi yansıttığı ortaya çıktı.

Slayt 7

X-ışınları maddeye nüfuz edebilir ve çeşitli maddeler onları farklı şekilde emer. X-ışınlarının absorpsiyonu, x-ışını fotoğrafçılığındaki en önemli özelliğidir. X-ışınlarının yoğunluğu soğurucu katmanda kat edilen yola bağlı olarak katlanarak azalır (I = I0e-kd, burada d katman kalınlığıdır, k katsayısı Z³λ³ ile orantılıdır, Z elementin atom numarasıdır, λ dalga boyu).

Slayt 8

Absorpsiyon, fotoabsorpsiyon (fotoelektrik etki) ve Compton saçılmasının bir sonucu olarak meydana gelir:

Slayt 9

X ışınları iyonlaştırıcıdır. Canlı organizmaların dokularını etkiler ve radyasyon hastalığına, radyasyon yanıklarına ve kötü huylu tümörlere neden olabilir. Bu nedenle X-ışınları ile çalışırken koruyucu önlemler alınmalıdır. Hasarın, absorbe edilen radyasyon dozu ile doğru orantılı olduğuna inanılmaktadır. X-ışını radyasyonu mutajenik bir faktördür. biyolojik etki

X-ışınının keşfi. 1894 yılında, Roentgen üniversitenin rektörü seçildiğinde, deneysel araştırma cam vakum tüplerinde elektrik deşarjı. 8 Kasım 1895 akşamı, Röntgen laboratuvarında her zamanki gibi katot ışınlarını inceleyerek çalışıyordu. Gece yarısı civarında, yorgun hissederek ayrılmak üzereydi.Laboratuvarın etrafına baktıktan sonra ışığı söndürdü ve kapıyı kapatmak üzereydi ki aniden karanlıkta bir tür parlak nokta fark etti. Baryum sinerjikten yapılmış bir ekranın parladığı ortaya çıktı. Neden parlıyor? Güneş batalı çok olmuştu, elektrik ışığı parlamaya neden olmuyordu, katot tüpü kapalıydı ve ayrıca siyah karton bir örtü ile kapatılmıştı. Roentgen tekrar katot tüpüne baktı ve kendi kendine sitem etti: Görünüşe göre onu kapatmayı unutmuş. Anahtarı hisseden bilim adamı alıcıyı kapattı. Kayboldu ve ekranın parıltısı; alıcıyı tekrar açtı - ve parıltı tekrar belirdi. Bu, parıltının katot tüpünden kaynaklandığı anlamına gelir! Ama nasıl? Sonuçta, katot ışınları kapak tarafından geciktirilir ve tüp ile ekran arasındaki hava ölçer boşluğu onlar için bir zırhtır. Böylece keşfin doğuşu başladı.

Boyutlar: 960 x 720 piksel, format: jpg. Kullanmak üzere ücretsiz bir slayt indirmek için fizik dersi, resme sağ tıklayın ve "Resmi Farklı Kaydet..."e tıklayın. "X-rays ofphysic.ppt" sunumunun tamamını 576 KB'lık bir zip arşivinde indirebilirsiniz.

iyonlaştırıcı radyasyon

"Bir fizikçinin röntgeni" - Ocak 1896 ... Ama nasıl? Lider: Baeva Valentina Mihaylovna. Böylece keşfin doğuşu başladı. X-ışınları, ışık ışınları ile aynı özelliklere sahiptir. X-ışınının keşfi. röntgen. Kayboldu ve ekranın parıltısı; alıcıyı tekrar açtı - ve parıltı tekrar belirdi. 1862'de Wilhelm Utrecht teknik okuluna girdi.

"Ultraviyole radyasyon" - Ultraviyole radyasyon. radyasyon alıcıları biyolojik eylem. Yüksek sıcaklık plazması. Özellikleri. Güneş, yıldızlar, bulutsular ve diğer uzay nesneleri. Ultraviyole radyasyon alt bölümlere ayrılmıştır: 105 nm'den daha küçük dalga boyları için pratik olarak saydam malzeme yoktur. Keşif tarihi. Fotoelektrik alıcılar kullanılır.

"Kızılötesi Radyasyon" - Uygulama. Nesne ne kadar sıcaksa, o kadar hızlı yayılır. Büyük dozlar göz hasarına ve cilt yanıklarına neden olabilir. Ultraviyole ışınlarında fotoğraf çekebilirsiniz (bkz. şekil 1). Dünya, çevreleyen alana kızılötesi (termal) radyasyon yayar. Güneş radyasyon enerjisinin %50'si kızılötesi ışınlardan gelir.

"Radyasyon fiziği türleri" - Beta bozunmasında, çekirdekten bir elektron uçar. Çernobil kazası. Atomların yarısının bozunması için geçen süreye yarı ömür denir. Radyoaktivite üzerine modern görüşler. Çernobil kazasının nedenleri için birçok farklı açıklama var. Radyasyonun homojen olmadığı, ancak "ışınların" bir karışımı olduğu ortaya çıktı.