1 iš 8
Pristatymas tema: rentgeno spinduliai
Skaidrė Nr.1
Skaidrės aprašymas:
2 skaidrė
Skaidrės aprašymas:
Rentgeno spindulių atradimas XIX amžiaus pabaigoje žemo slėgio dujų išlydis patraukė fizikų dėmesį. Tokiomis sąlygomis dujų išlydžio vamzdyje buvo sukurti labai greitų elektronų srautai. Tuo metu jie buvo vadinami katodiniais spinduliais. Šių spindulių prigimtis dar nėra tiksliai nustatyta. Buvo žinoma tik tai, kad šie spinduliai kilo iš vamzdžio katodo.
Skaidrė Nr.3
Skaidrės aprašymas:
Rentgeno spindulių atradimas Studijuodamas katodinius spindulius Rentgenas pastebėjo, kad šalia išlydžio vamzdžio esanti fotografinė plokštelė buvo apšviesta net tada, kai ji buvo įvyniota į juodą popierių. Po to jis galėjo stebėti kitą reiškinį, kuris jį tikrai nustebino. Bario platinos oksido tirpalu sudrėkintas popierinis ekranas pradėjo švytėti, jei buvo apvyniotas aplink išleidimo vamzdį. Be to, kai Rentgenas laikė ranką tarp vamzdelio ir ekrano, ekrane buvo matomi tamsūs kaulų šešėliai šviesesnių visos rankos kontūrų fone. Mokslininkas suprato, kad veikiant išlydžio vamzdžiui susidarė kažkokia anksčiau nežinoma, labai prasiskverbianti spinduliuotė. Jis juos pavadino rentgeno spinduliais. Vėliau terminas „rentgeno spinduliai“ tvirtai įsitvirtino už šios spinduliuotės. Rentgeno spinduliai nustatė, kad toje vietoje, kur katodiniai spinduliai (greičių elektronų srautai) susidūrė su stikline vamzdžio sienele, atsirado nauja spinduliuotė. Šioje vietoje stiklas švietė žalsva šviesa. Vėlesni eksperimentai parodė, kad rentgeno spinduliai atsiranda, kai greitus elektronus sulėtina bet kokia kliūtis, ypač metaliniai elektrodai.
Skaidrė Nr.4
Skaidrės aprašymas:
Rentgeno spindulių savybės Rentgeno atrasti spinduliai veikė fotografinę plokštelę, sukėlė oro jonizaciją, tačiau neatsispindėjo pastebimai nuo jokių medžiagų ir nepatyrė lūžio. Elektromagnetinis laukas neturėjo įtakos jų sklidimo krypčiai. Iš karto kilo prielaida, kad rentgeno spinduliai yra elektromagnetinės bangos, kurios skleidžiamos, kai elektronai smarkiai sulėtėja. Skirtingai nuo matomos šviesos ir ultravioletinių spindulių, rentgeno spinduliai turi daug trumpesnį bangos ilgį. Jų bangos ilgis trumpesnis, tuo didesnė elektronų, susidūrusių su kliūtimi, energija. Didelė rentgeno spindulių skverbimosi galia ir kitos jų savybės buvo susijusios būtent su trumpu bangos ilgiu. Tačiau šiai hipotezei reikėjo įrodymų, o įrodymai buvo gauti praėjus 15 metų po Rentgeno mirties.
Skaidrė Nr.5
Skaidrės aprašymas:
Rentgeno spindulių difrakcija Jei rentgeno spinduliai yra elektromagnetinės bangos, jie turėtų turėti difrakciją – reiškinį, būdingą visų tipų bangoms. Pirmiausia rentgeno spinduliai buvo praleisti per labai siaurus švino plokštelių plyšius, tačiau nieko panašaus į difrakciją aptikti nepavyko. Vokiečių fizikas Maxas Laue'as teigė, kad rentgeno spindulių bangos ilgis yra per trumpas, kad būtų galima aptikti šių bangų difrakciją dirbtinai sukurtomis kliūtimis. Juk neįmanoma padaryti 10–8 cm dydžio plyšių, nes tai yra pačių atomų dydis. Ką daryti, jei rentgeno spinduliai turi maždaug tokį patį bangos ilgį? Tada lieka vienintelė galimybė – naudoti kristalus. Tai tvarkingos struktūros, kuriose atstumai tarp atskirų atomų pagal dydį lygūs pačių atomų dydžiui, t.y. 10-8 cm. Periodinės struktūros kristalas yra tas natūralus įtaisas, kuris neišvengiamai turėtų sukelti pastebimą bangų difrakciją, jei ilgio jie yra artimi atomų dydžiui.
Skaidrė Nr.6
Skaidrės aprašymas:
Rentgeno spindulių difrakcija Siauras rentgeno spindulių spindulys buvo nukreiptas į kristalą, už kurio buvo fotografinė plokštelė. Rezultatas visiškai atitiko pačius optimistiškiausius lūkesčius. Kartu su didžiąja centrine dėme, kurią sukūrė tiesia linija sklindantys spinduliai, aplink centrinę dėmę atsirado reguliariai išsidėstę mažos dėmės (1 pav.). Šių dėmių atsiradimą būtų galima paaiškinti tik rentgeno spindulių difrakcija į tvarkingą kristalo struktūrą. Difrakcijos modelio tyrimas leido nustatyti rentgeno spindulių bangos ilgį. Paaiškėjo, kad jis yra mažesnis už ultravioletinės spinduliuotės bangos ilgį ir pagal dydį buvo lygus atomo dydžiui (10–8 cm).
Skaidrė Nr.7
Skaidrės aprašymas:
Rentgeno spindulių taikymas Rentgeno spinduliai rado daug labai svarbių praktinių pritaikymų. Medicinoje jie naudojami norint teisingai diagnozuoti ligą, taip pat gydyti vėžį. Rentgeno spindulių panaudojimas moksliniuose tyrimuose yra labai platus. Iš difrakcijos paveikslo, kurį sukuria rentgeno spinduliai, kai jie praeina pro kristalus, galima nustatyti atomų išsidėstymo erdvėje tvarką – kristalų struktūrą. Naudojant rentgeno spindulių difrakcijos analizę, galima iššifruoti sudėtingų organinių junginių, įskaitant baltymus, struktūrą. Visų pirma buvo nustatyta hemoglobino molekulės, kurioje yra dešimtys tūkstančių atomų, struktūra. Ši pažanga buvo įmanoma dėl to, kad rentgeno spindulių bangos ilgis yra labai trumpas, todėl buvo galima „matyti“ molekulines struktūras. Be kitų rentgeno spindulių panaudojimo būdų, atkreipiame dėmesį į rentgeno spindulių defektų aptikimą – metodą, leidžiantį aptikti liejinių ertmes, bėgių įtrūkimus, patikrinti suvirinimo siūlių kokybę ir kt. Rentgeno spindulių defektų aptikimas pagrįstas sugerties pasikeitimu. Rentgeno spinduliai gaminyje, jei jame yra ertmė arba pašalinių intarpų.
Skaidrė Nr.8
Skaidrės aprašymas:
Rentgeno vamzdžių konstrukcija Šiuo metu rentgeno spinduliams gaminti buvo sukurti labai pažangūs prietaisai, vadinami rentgeno vamzdeliais. Fig. 2 paveiksle parodyta supaprastinta elektroninio rentgeno vamzdžio schema. 1 katodas yra volframo spiralė, kuri išskiria elektronus dėl terminės emisijos. 3 cilindras sufokusuoja elektronų srautą, kuris vėliau susiduria su metaliniu elektrodu (anodu) 2. Taip susidaro rentgeno spinduliai. Įtampa tarp anodo ir katodo siekia kelias dešimtis kilovoltų. Vamzdyje sukuriamas gilus vakuumas; dujų slėgis jame neviršija 10-5 mm Hg. Art. Galinguose rentgeno vamzdeliuose anodas aušinamas tekančiu vandeniu, nes lėtėjant elektronams išsiskiria didelis kiekis šilumos. Tik apie 3% elektronų energijos paverčiama naudinga spinduliuote.
Pristatymo aprašymas atskiromis skaidrėmis:
1 skaidrė
Skaidrės aprašymas:
2 skaidrė
Skaidrės aprašymas:
Tai buvo retas žmogus, kuris nepraėjo pro rentgeno kabinetą. O nuotraukos, darytos rentgeno spinduliais, yra žinomos visiems. Rentgeno spinduliuotę atrado vokiečių fizikas V. Rentgenas (1845–1923). Jo vardas įamžintas dar keliais fiziniais terminais, susijusiais su šia spinduliuote: rentgenas yra tarptautinis jonizuojančiosios spinduliuotės dozės vienetas; nuotrauka, padaryta rentgeno aparatu, vadinama rentgenograma; Radiologinės medicinos sritis, kuri naudoja rentgeno spindulius ligoms diagnozuoti ir gydyti, vadinama radiologija.
3 skaidrė
Skaidrės aprašymas:
Rentgenas taip pat nustatė, kad jo atrastų nežinomų spindulių, kuriuos jis pavadino rentgeno spinduliais, prasiskverbimo gebėjimas priklausė nuo sugeriančios medžiagos sudėties. Jis taip pat gavo savo rankos kaulų vaizdą, įdėjęs jį tarp išlydžio vamzdžio su katodiniais spinduliais ir ekrano, padengto bario cianoplatinitu. Rentgenas atrado spinduliuotę 1895 m., būdamas Viurcburgo universiteto fizikos profesoriumi. Atlikdamas eksperimentus su katodiniais spinduliais jis pastebėjo, kad prie vakuuminio vamzdžio esantis ekranas, padengtas kristaliniu bario cianoplatinitu, ryškiai šviečia, nors pats vamzdis buvo padengtas juodu kartonu. Taip pats Rentgenas pirmą kartą apšvietė savo ranką 1895 m.
4 skaidrė
Skaidrės aprašymas:
Nauji spinduliai atsirado vadinamajame išlydžio vamzdyje, kur neigiamai įkrautų dalelių srautas, lėtėdamas, nukrito į taikinį. Kiek vėliau paaiškėjo, kad šios dalelės buvo elektronai. Pats Rentgenas, nežinodamas apie elektrono egzistavimą, negalėjo paaiškinti savo atrastų spindulių prigimties. Elektronų srautas Rentgeno spinduliai Rentgeno spinduliuotė, akiai nematoma elektromagnetinė spinduliuotė, kurios bangos ilgis 10-7 - 10-14 m. Išspinduliuojamas greitųjų elektronų lėtėjimo medžiagoje metu (bremsstrahlung spektras) ir elektronams pereinant atome iš išorinių elektronų apvalkalų į vidinius (charakteristinis spektras).
5 skaidrė
Skaidrės aprašymas:
Po Rentgeno atradimo sekė kitų mokslininkų eksperimentai, kurie atrado daug naujų šios spinduliuotės savybių ir pritaikymo būdų. Didelį indėlį įnešė M. Laue, W. Friedrich ir P. Knipping, 1912 m. pademonstravę rentgeno spinduliuotės difrakciją, praeinant pro kristalą; W. Coolidge'as, kuris 1913 metais išrado didelio vakuumo rentgeno vamzdį su šildomu katodu; G. Moseley, 1913 metais nustatęs ryšį tarp spinduliuotės bangos ilgio ir elemento atominio skaičiaus; G. ir L. Braggai, kurie 1915 m. gavo Nobelio premiją už rentgeno struktūrinės analizės pagrindų sukūrimą.
6 skaidrė
Skaidrės aprašymas:
Rentgeno spinduliuotės šaltiniai: rentgeno vamzdis, elektronų greitintuvai, lazeriai, saulės vainika, dangaus kūnai.
7 skaidrė
Skaidrės aprašymas:
Rentgeno spinduliuotės savybės Turi didelę prasiskverbimo galią, Sukelia liuminescenciją, Aktyviai veikia gyvo organizmo ląsteles, Gali sukelti dujų jonizaciją ir fotoelektrinį efektą, Sąveikauja su kristalinės gardelės atomais, Kristalinėje gardelėje stebimi trukdžiai ir difrakcija , Beveik nelūžta ir neatsispindi, Švitinimas didelėmis dozėmis sukelia spindulinę ligą.
8 skaidrė
Skaidrės aprašymas:
Rentgeno spinduliuotė akiai nepastebima, todėl visi stebėjimai su ja atliekami naudojant fluorescencinius ekranus arba fotojuostos. Rentgeno imtuvai - fotojuostos, rentgeno ekranas ir tt Prasiskverbia per kai kurias nepermatomas medžiagas. Jis naudojamas medicinoje, defektų aptikimui, spektrinei ir struktūrinei analizei.
9 skaidrė
Skaidrės aprašymas:
Kaip ir matoma šviesa, nuo rentgeno spindulių fotojuosta pajuoduoja. Ši savybė svarbi medicinai, pramonei ir moksliniams tyrimams. Praeidamas per tiriamą objektą ir tada nukritęs ant fotografinės juostos, rentgeno spinduliuotė vaizduoja jo vidinę struktūrą. Kadangi rentgeno spinduliuotės prasiskverbimo galia skirtingoms medžiagoms skiriasi, objekto dalys, kurios jai yra mažiau skaidrios, nuotraukoje sukuria šviesesnes sritis nei tos, per kurias spinduliuotė prasiskverbia gerai. Taigi, kaulinis audinys yra mažiau skaidrus rentgeno spinduliams nei audinys, sudarantis odą ir vidaus organus. Todėl rentgeno nuotraukoje kaulai atrodys kaip šviesesnės vietos, o lūžio vieta, kuri yra skaidresnė spinduliuotei, gali būti aptikta gana lengvai. Rentgeno spinduliai taip pat naudojami odontologijoje ėduonies ir abscesų aptikimui dantų šaknyse, o pramonėje – liejinių, plastiko ir gumos įtrūkimams aptikti.
10 skaidrės
Skaidrės aprašymas:
Rentgeno spinduliai naudojami chemijoje junginiams analizuoti, o fizikoje – kristalų struktūrai tirti. Rentgeno spindulys, einantis per cheminį junginį, sukuria būdingą antrinę spinduliuotę, kurios spektroskopinė analizė leidžia chemikui nustatyti junginio sudėtį. Kai rentgeno spindulių pluoštas krenta ant kristalinės medžiagos, jį išsklaido kristalo atomai, todėl fotografijos plokštelėje susidaro aiškus, taisyklingas dėmių ir juostelių vaizdas, leidžiantis nustatyti vidinę kristalo struktūrą. . Rentgeno spindulių naudojimas vėžio gydymui grindžiamas tuo, kad jie naikina vėžines ląsteles. Tačiau jis taip pat gali turėti nepageidaujamą poveikį normalioms ląstelėms. Todėl tokiu būdu naudojant rentgeno spindulius reikia būti labai atsargiems. Rentgeno spinduliuotė taip pat naudojama meno istorijoje ir kriminalistikoje.
11 skaidrė
Skaidrės aprašymas:
Rentgeno spinduliuotės gavimas Rentgeno spinduliuotė atsiranda, kai dideliu greičiu judantys elektronai sąveikauja su medžiaga. Kai elektronai susiduria su bet kurios medžiagos atomais, jie greitai praranda kinetinę energiją. Šiuo atveju didžioji jo dalis virsta šiluma, o nedidelė dalis, dažniausiai mažesnė nei 1%, paverčiama rentgeno energija. Ši energija išsiskiria kvantų – dalelių, vadinamų fotonais, pavidalu, kurios turi energiją, bet kurių ramybės masė lygi nuliui. Rentgeno fotonai skiriasi savo energija, kuri yra atvirkščiai proporcinga jų bangos ilgiui. Įprastas rentgeno spindulių gavimo būdas sukuria platų bangos ilgių diapazoną, kuris vadinamas rentgeno spindulių spektru.
12 skaidrė
Skaidrės aprašymas:
Jei elektronas susiduria su gana sunkiu branduoliu, jis sulėtėja, o jo kinetinė energija išsiskiria maždaug tokios pat energijos rentgeno fotono pavidalu. Jei jis praskris pro branduolį, jis praras tik dalį savo energijos, o likusi dalis bus perduota kitiems atomams, kurie atsidurs jo kelyje. Kiekvienas energijos praradimo veiksmas sukelia tam tikros energijos fotono emisiją. Atsiranda ištisinis rentgeno spektras, kurio viršutinė riba atitinka greičiausio elektrono energiją. Rentgeno spinduliuotę galima gauti ne tik elektroniniu bombardavimu, bet ir taikinį apšvitinant kito šaltinio rentgeno spinduliuote. Tačiau šiuo atveju didžioji dalis krentančio pluošto energijos patenka į būdingą rentgeno spindulių spektrą, o labai maža jos dalis patenka į ištisinį. Akivaizdu, kad krintančios rentgeno spinduliuotės pluošte turi būti fotonų, kurių energijos pakaktų sužadinti būdingoms bombarduojamo elemento linijoms. Didelis energijos procentas būdingam spektrui daro šį rentgeno spinduliuotės sužadinimo metodą patogų moksliniams tyrimams.
13 skaidrė
Skaidrės aprašymas:
Kitas svarbus rentgeno spindulių panaudojimas yra astronomija. Sunku aptikti šią spinduliuotę Žemėje dėl absorbcijos atmosferoje. Tačiau kai instrumentai buvo pradėti kelti ant raketų ir palydovų, jie užfiksavo rentgeno spinduliuotę iš Saulės ir žvaigždžių. Svarbiausia, kad tokius spindulius pavyko pagauti iš anksčiau nežinomų dangaus objektų – pulsarų. Tai tarsi rentgeno švyturiai, blyksintys mums iš tolimų kosmoso platybių.
14 skaidrė
Skaidrės aprašymas:
1. Rungtynės. 1. V. Rentgenas atrado naują spinduliuotę tyrinėdamas... 2. Šie spinduliai pasirodė ant... 3. Mokslininkas pastebėjo... 4. V. Rentgenas nustatė, kad kai veikia dujų išlydžio vamzdis, A. pasirodo dujų išlydžio vamzdžio anodas. B. Stiklas ten, kur į jį patenka katodiniai spinduliai. Bario platinos oksido tirpalu sudrėkinto ekrano švytėjimas, esantis šalia vamzdelio. G. Katodiniai spinduliai. D. Anksčiau nežinoma spinduliuotė su didele skverbimosi galia. E. Rentgeno spinduliuotė (rentgeno spinduliai). 2. Rungtynės. 1. B. Rentgenas atrado, kad nauja spinduliuotė atsiranda ant... 2. Vėlesni eksperimentai parodė, kas yra katodiniai spinduliai. 3. Buvo atrasta, kad rentgeno spinduliai kyla iš... A. Labai greitų elektronų srautai. B. Dujų išlydžio vamzdžio katodas. Elektronų stabdymas bet kokia kliūtimi. D. Anksčiau nežinoma spinduliuotė su didele skverbimosi galia. D. Dujų išlydžio vamzdžio anodas. E. Elektronų pagreitis elektriniu lauku. Paveikslėlyje parodyta rentgeno vamzdžio schema. nustatyti rungtynes. 1. Laisvieji elektronai vamzdyje atsiranda dėl... 2. Elektronų pagreitis judant link anodo atsiranda veikiant... 3. Teigiamas potencialas taikomas... 4. Įtampa tarp rentgeno vamzdžio elektrodai pasiekia... 5. Norint padidinti elektronų vidurkio laisvąjį kelią, dujų slėgis rentgeno vamzdyje turi būti lygus elektriniam laukui. B. Terminė emisija. Anodas. G. 104 V. D. Katodas. E. Labai žemas. F. 103 V. 3. Žemas.
Rentgeno spindulių atradimas Rentgeno spindulius 1895 m. atrado vokiečių fizikas Vilhelmas Rentgenas. Rentgenas mokėjo stebėti, mokėjo pastebėti kažką naujo ten, kur daugelis mokslininkų iki jo nebuvo atradę nieko nuostabaus. Ši ypatinga dovana padėjo jam padaryti nuostabų atradimą. XIX amžiaus pabaigoje žemo slėgio dujų išleidimas patraukė fizikų dėmesį. Tokiomis sąlygomis dujų išlydžio vamzdyje buvo sukurti labai greitų elektronų srautai. Tuo metu jie buvo vadinami katodiniais spinduliais. Šių spindulių prigimtis dar nėra tiksliai nustatyta. Buvo žinoma tik tai, kad šie spinduliai kilo iš vamzdžio katodo. Pradėjęs tyrinėti katodinius spindulius, Rentgenas netruko pastebėti, kad šalia išlydžio vamzdžio esanti fotografinė plokštelė buvo pereksponuota net tada, kai ji buvo įvyniota į juodą popierių. Po to jis galėjo stebėti kitą reiškinį, kuris jį tikrai nustebino. Bario platinos oksido tirpalu sudrėkintas popierinis ekranas pradėjo švytėti, jei buvo apvyniotas aplink išleidimo vamzdį. Be to, kai Rentgenas laikė ranką tarp vamzdelio ir ekrano, ekrane buvo matomi tamsūs kaulų šešėliai šviesesnių visos rankos kontūrų fone.
Rentgeno spindulių atradimas Mokslininkas suprato, kad veikiant išlydžio vamzdžiui atsiranda tam tikra anksčiau nežinoma, labai skvarbi spinduliuotė. Jis juos pavadino rentgeno spinduliais. Vėliau terminas „rentgeno spinduliai“ tvirtai įsitvirtino už šios spinduliuotės. Rentgeno spinduliai nustatė, kad toje vietoje, kur katodiniai spinduliai (greičių elektronų srautai) susidūrė su stikline vamzdžio sienele, atsirado nauja spinduliuotė. Šioje vietoje stiklas švietė žalsva šviesa. Vėlesni eksperimentai parodė, kad rentgeno spinduliai atsiranda, kai greitus elektronus sulėtina bet kokia kliūtis, ypač metaliniai elektrodai.
Rentgeno spindulių savybės Rentgeno spinduliais aptikti spinduliai veikė fotografinę plokštelę, sukėlė oro jonizaciją, tačiau neatsispindėjo pastebimai nuo jokių medžiagų ir nelūžo. Elektromagnetinis laukas neturėjo įtakos jų sklidimo krypčiai.
Rentgeno spindulių savybės Iš karto kilo prielaida, kad rentgeno spinduliai yra elektromagnetinės bangos, kurios skleidžiamos staigiai sulėtėjus elektronams. Skirtingai nuo matomos šviesos ir ultravioletinių spindulių, rentgeno spinduliai turi daug trumpesnį bangos ilgį. Jų bangos ilgis trumpesnis, tuo didesnė elektronų, susidūrusių su kliūtimi, energija. Didelė rentgeno spindulių skverbimosi galia ir kitos jų savybės buvo susijusios būtent su trumpu bangos ilgiu. Tačiau šiai hipotezei reikėjo įrodymų, o įrodymai buvo gauti praėjus 15 metų po Rentgeno mirties.
Rentgeno spindulių difrakcija Jei rentgeno spinduliai yra elektromagnetinės bangos, jie turėtų turėti difrakciją – reiškinį, būdingą visų tipų bangoms. Pirmiausia rentgeno spinduliai buvo praleisti per labai siaurus švino plokštelių plyšius, tačiau nieko panašaus į difrakciją aptikti nepavyko. Vokiečių fizikas Maxas Laue'as teigė, kad rentgeno spindulių bangos ilgis yra per trumpas, kad būtų galima aptikti šių bangų difrakciją dirbtinai sukurtomis kliūtimis. Galų gale, neįmanoma padaryti 10–8 cm plyšių, nes tai yra pačių atomų dydis. Ką daryti, jei rentgeno spinduliai yra maždaug tokio paties ilgio? Tada lieka vienintelė galimybė – naudoti kristalus. Tai tvarkingos struktūros, kuriose atstumai tarp atskirų atomų yra lygūs pačių atomų dydžiui, t. y. 10–8 cm. Periodinės struktūros kristalas yra tas natūralus įtaisas, kuris neišvengiamai turėtų sukelti pastebimą bangų difrakciją, jei ilgio jie yra artimi atomų dydžiui.
Rentgeno spindulių difrakcija Ir taip siauras rentgeno spindulys buvo nukreiptas į kristalą, už kurio stovėjo fotografinė plokštelė. Rezultatas visiškai atitiko pačius optimistiškiausius lūkesčius. Kartu su didžiąja centrine dėme, kurią sukūrė tiesia linija sklindantys spinduliai, aplink centrinę dėmę atsirado reguliariai išsidėstę mažos dėmės (50 pav.). Šių dėmių atsiradimą būtų galima paaiškinti tik rentgeno spindulių difrakcija į tvarkingą kristalo struktūrą. Difrakcijos modelio tyrimas leido nustatyti rentgeno spindulių bangos ilgį. Paaiškėjo, kad jis yra mažesnis už ultravioletinės spinduliuotės bangos ilgį ir pagal dydį buvo lygus atomo dydžiui (10–8 cm).
Rentgeno spindulių taikymas Rentgeno spinduliai rado daug labai svarbių praktinių pritaikymų. Medicinoje jie naudojami norint teisingai diagnozuoti ligą, taip pat gydyti vėžį. Rentgeno spindulių panaudojimas moksliniuose tyrimuose yra labai platus. Iš difrakcijos paveikslo, kurį sukuria rentgeno spinduliai, kai jie praeina pro kristalus, galima nustatyti atomų išsidėstymo erdvėje tvarką – kristalų struktūrą. Neorganinėms kristalinėms medžiagoms tai padaryti nebuvo labai sunku. Tačiau rentgeno spindulių difrakcijos analizės pagalba galima iššifruoti sudėtingų organinių junginių, įskaitant baltymus, struktūrą. Visų pirma buvo nustatyta hemoglobino molekulės, kurioje yra dešimtys tūkstančių atomų, struktūra.
Šiek tiek istorijos... 4 „Send me some rays in a voke“ Praėjus metams po rentgeno spindulių atradimo, Rentgenas gavo laišką iš anglų jūreivio „Pone, nuo karo man įstrigo kulka į krūtinę, bet jie negali jo pašalinti, nes jis nematomas. Ir taip išgirdau, kad radote spindulius, pro kuriuos matosi mano kulka. Jei įmanoma, atsiųskite man keletą spindulių voke, gydytojai suras kulką, o aš jums spindulius atsiųsiu atgal. Rentgeno atsakymas buvo toks: „Šiuo metu aš neturiu tiek daug spindulių. Bet jei tau nesunku, atsiųsk man savo krūtinę, aš surasiu kulką ir atsiųsiu tavo krūtinę atgal. Turinys.
Žmogaus organizme... 5 Žmogaus organizme rentgeno spinduliai stipriausiai absorbuojami kauluose, kurie yra gana tankūs ir turi daug kalcio atomų. Kai spinduliai praeina per kaulus, kas 1,5 cm spinduliavimo intensyvumas sumažėja perpus, daug mažiau rentgeno spindulius sugeria kraujas, raumenys, riebalai ir virškinimo traktas. Plaučiuose esantis oras mažiausiai sulaiko spinduliuotę. Todėl kaulai rentgeno spinduliuose meta šešėlį ant plėvelės, o šiose vietose ji išlieka skaidri. Ten, kur spinduliai sugebėjo apšviesti plėvelę, tampa tamsu, o gydytojai mato pacientą „kiaurai“. Turinys
Šiais laikais... 6 Šiais laikais rentgeno tyrimai dažniausiai atliekami be fotojuostos, o per pacientą praeinantis spinduliavimas matomas naudojant specialius fosforus. Šis metodas, vadinamas fluorografija, leidžia kelis kartus sumažinti spinduliuotės intensyvumą tyrimo metu ir padaryti jį saugų. Turinys
Žala ir nauda... 8 Žala: Daugelio tyrimų duomenys rodo, kad rentgeno spinduliai gali pakenkti tik 1% žmonių.Jei tai darysite labai dažnai, gali atsirasti navikų, kurie pasijus po kelių dešimtmečių. Tačiau norėdami tai padaryti, turėsite atlikti šią procedūrą bent kelis kartus per savaitę daugelį metų iš eilės.
Žala ir nauda... 9 Žala: Rentgeno spindulių poveikį organizmui lemia apšvitos dozės lygis ir priklauso nuo to, kuris organas buvo apšvitintas. Pavyzdžiui, kraujo ligas sukelia kaulų čiulpų švitinimas, o genetines ligas sukelia lytinių organų švitinimas. Taip pat galimi laikini kraujo sudėties pokyčiai po nedidelės spinduliuotės dozės ir negrįžtami jo sudėties pokyčiai esant didelėms radiacijos dozėms. Turinys
Šaltiniai... 10 Rentgeno spinduliuotės šaltiniai yra rentgeno vamzdis, kai kurie radioaktyvieji izotopai, greitintuvai (betatronas – ciklinis elektronų greitintuvas) ir elektronų kaupimo įrenginiai (sinchrotroninė spinduliuotė), lazeriai ir kt. Natūralūs rentgeno spindulių šaltiniai yra Saulė ir kiti kosminiai objektai. Turinys
Taikymas... 11 rentgeno spindulių rado daug labai svarbių praktinių pritaikymų. Medicinoje jie naudojami norint teisingai diagnozuoti ligą, taip pat gydyti vėžį. Rentgeno spindulių panaudojimas moksliniuose tyrimuose yra labai platus. Jų pagalba galima nustatyti atomų išsidėstymą erdvėje – kristalų struktūrą, galima iššifruoti sudėtingiausių organinių junginių, tarp jų ir baltymų, struktūrą.
Rentgeno vamzdis... 15 Scheminė rentgeno vamzdžio iliustracija. Rentgeno spinduliai, K katodas, A anodas (kartais vadinamas antikatodu), C šilumos kriauklė, Uh katodo gijos įtampa, Ua greitinimo įtampa, Win vandens aušinimo įėjimas, Wout vandens aušinimo išėjimas.
Rentgeno vamzdis... 16 Rentgeno spinduliai atsiranda dėl stipraus įkrautų dalelių pagreičio (bremsstrahlung) arba dėl didelės energijos perėjimų elektroniniuose atomų ar molekulių apvalkaluose. Abu efektai naudojami rentgeno vamzdeliuose. Pagrindiniai tokių vamzdžių konstrukciniai elementai yra metalinis katodas ir anodas. Turinys
Biologinis poveikis... 17 Rentgeno spinduliuotė yra jonizuojanti. Jis veikia gyvų organizmų audinius ir gali sukelti spindulinę ligą, nudegimus ir piktybinius navikus. Dėl šios priežasties dirbant su rentgeno spinduliais reikia imtis apsaugos priemonių. Manoma, kad žala yra tiesiogiai proporcinga sugertai spinduliuotės dozei. Rentgeno spinduliuotė yra mutageninis veiksnys. Turinys
2 skaidrė
Rentgeno spinduliai yra elektromagnetinės bangos, kurių fotonų energija yra elektromagnetinių bangų skalėje tarp ultravioletinių spindulių ir gama spinduliuotės.Rentgeno ir gama spinduliuotės energijos diapazonai persidengia plačiame energijos diapazone. Abi spinduliuotės rūšys yra elektromagnetinės spinduliuotės ir, turinčios tą pačią fotonų energiją, yra lygiavertės. Terminologinis skirtumas slypi atsiradimo būdu – rentgeno spinduliai išspinduliuojami dalyvaujant elektronams, o gama spinduliuotė – atomo branduolių dežadinimo procesuose.
3 skaidrė
Rentgeno vamzdeliai Rentgeno spinduliai atsiranda dėl stipraus įkrautų dalelių pagreičio arba dėl didelės energijos perėjimų elektroniniuose atomų ar molekulių apvalkaluose. Abu efektai naudojami rentgeno vamzdeliuose
4 skaidrė
Pagrindiniai tokių vamzdžių konstrukciniai elementai yra metalinis katodas ir anodas. Rentgeno vamzdeliuose katodo skleidžiami elektronai pagreitinami dėl anodo ir katodo elektrinio potencialo skirtumo ir atsitrenkia į anodą, kur jie smarkiai sulėtėja. Šiuo atveju dėl bremsstrahlung susidaro rentgeno spinduliuotė, o tuo pačiu metu elektronai išmušami iš vidinių anodo atomų elektronų apvalkalų. Tuščias erdves apvalkaluose užima kiti atomo elektronai. Šiuo metu anodai daugiausia gaminami iš keramikos, o dalis, kurioje atsitrenkia elektronai, yra pagaminta iš molibdeno arba vario. Greitėjimo-lėtėjimo proceso metu tik apie 1% elektrono kinetinės energijos patenka į rentgeno spinduliuotę, 99% energijos paverčiama šiluma.
5 skaidrė
Dalelių greitintuvai Rentgeno spinduliuotę galima gaminti ir įkrautuose dalelių greitintuvuose. Vadinamoji sinchrotroninė spinduliuotė atsiranda, kai dalelių pluoštas nukreipiamas magnetiniame lauke, todėl jos patiria pagreitį statmena jų judėjimui kryptimi. Sinchrotroninė spinduliuotė turi ištisinį spektrą su viršutine riba. Esant tinkamai parinktiems parametrams, rentgeno spindulius galima gauti ir sinchrotroninės spinduliuotės spektre
6 skaidrė
Sąveika su medžiaga Rentgeno spindulių bangos ilgis yra panašus į atomų dydį, todėl nėra medžiagos, iš kurios būtų galima pagaminti rentgeno lęšį. Be to, kai statmenai patenka į paviršių, rentgeno spinduliai beveik neatsispindi. Nepaisant to, rentgeno optikoje buvo rasti metodai, skirti sukurti optinius elementus rentgeno spinduliams. Visų pirma paaiškėjo, kad deimantas juos gerai atspindi
7 skaidrė
Rentgeno spinduliai gali prasiskverbti į medžiagą, o skirtingos medžiagos jas sugeria skirtingai. Rentgeno spindulių sugertis yra svarbiausia jų savybė rentgeno fotografijoje. Rentgeno spindulių intensyvumas mažėja eksponentiškai priklausomai nuo kelio, nueinamo sugeriančiame sluoksnyje (I = I0e-kd, kur d – sluoksnio storis, koeficientas k proporcingas Z³λ³, Z – elemento atominis skaičius, λ yra bangos ilgis).
8 skaidrė
Absorbcija atsiranda dėl fotoabsorbcijos (fotoefekto) ir Komptono sklaidos:
9 skaidrė
Rentgeno spinduliuotė yra jonizuojanti. Jis veikia gyvų organizmų audinius ir gali sukelti spindulinę ligą, nudegimus ir piktybinius navikus. Dėl šios priežasties dirbant su rentgeno spinduliais reikia imtis apsaugos priemonių. Manoma, kad žala yra tiesiogiai proporcinga sugertai spinduliuotės dozei. Rentgeno spinduliuotė yra mutageninis veiksnys. Biologinis poveikis
