Рентгенівське випромінювання історія відкриття презентації. Рентгенівське випромінювання. Застосування ультрафіолетового випромінювання

Наприкінці ХІХ століття загальну увагу фізиків привернув газовий розряд за малого тиску. За цих умов у газорозрядній трубці створювалися потоки дуже швидких електронів. На той час їх називали катодними променями. Природа цих променів ще була з достовірністю встановлена. Відомо було лише, що ці промені беруть початок на катоді трубки.

Зайнявшись дослідженням катодних променів, Рентген зауважив, що фотопластинка поблизу розрядної трубки виявлялася засвіченою навіть у тому випадку, коли вона була загорнута в чорний папір. Після цього йому вдалося спостерігати ще одне явище, що дуже вразило його. Паперовий екран, змочений розчином платиносинеродистого барію, починав світитися, якщо ним обгорталася розрядна трубка. Причому коли Рентген тримав руку між трубкою та екраном, то на екрані було видно темні тіні кісток на тлі світліших обрисів усієї кисті руки.

Вчений зрозумів, що під час роботи розрядної трубки виникає якесь невідоме раніше сильно проникаюче випромінювання. Він назвав його Х-променями. Згодом за цим випромінюванням міцно зміцнився термін «рентгенівське проміння».

Рентген виявив, що нове випромінювання з'являлося там, де катодні промені (потоки швидких електронів) зіштовхувалися зі скляною стінкою трубки. Тут скло світилося зеленим світлом.

Наступні досліди показали, що Х-промені виникають при гальмуванні швидких електронів будь-якою перешкодою, зокрема, металевими електродами.

Промені, відкриті Рентгеном, діяли на фотопластинку, викликали іонізацію повітря, але помітно не відбивалися від будь-яких речовин і не зазнавали заломлення. Електромагнітне поле не мало жодного впливу на напрямок їх поширення.

Відразу виникло припущення, що рентгенівські промені – це електромагнітні хвилі, які випромінюються при різкому гальмуванні електронів. На відміну від світлових променів видимої ділянки спектра та ультрафіолетових променів рентгенівські промені мають набагато меншу довжину хвилі. Їхня довжина хвилі тим менша, чим більша енергія електронів, що стикаються з перешкодою. Велика проникаюча здатність рентгенівських променів та інші особливості зв'язувалися саме з малою довжиною хвилі. Але ця гіпотеза потребувала доказів, і докази були отримані через 15 років після смерті Рентгена.

Якщо рентгенівське випромінювання є електромагнітними хвилями, воно має виявляти дифракцію – явище, властиве всім видам хвиль. Спочатку пропускали рентгенівські промені через дуже вузькі щілини у свинцевих платівках, але нічого схожого на дифракцію виявити не вдавалося. Німецький фізик Макс Лауе припустив, що довжина хвилі рентгенівських променів дуже мала для того, щоб можна було виявити дифракцію цих хвиль на штучно створених перешкодах. Адже не можна зробити щілини розміром 10-8 см, оскільки такий розмір самих атомів. А якщо рентгенівські промені мають приблизно таку ж довжину хвилі? Тоді залишається єдина можливість – використовувати кристали. Вони є упорядкованими структурами, в яких відстані між окремими атомами по порядку величини дорівнюють розміру самих атомів, тобто 10-8 см. Кристал з його періодичною структурою і є той природний пристрій, який неминуче повинен викликати помітну дифракцію хвиль, якщо довжина їх близька до розмірів атомів.

Відкриття рентгенів. У 1894 році, коли Рентген був обраний ректором університету, він почав експериментальні дослідження електричного розряду в скляних вакуумних трубках. Увечері 8 листопада 1895 р. Рентген, як завжди, працював у своїй лабораторії, займаючись вивченням катодних променів. Близько опівночі, відчувши втому, він зібрався йти, Окинувши поглядом лабораторію, погасив світло і хотів було зачинити двері, як раптом помітив у темряві якусь пляму, що світилася. Виявляється, світився екран із синьородистого барію. Чому він світиться? Сонце давно зайшло, електричне світло не могло викликати свічення, катодна трубка вимкнена, та ще й закрита чорним чохлом з картону. Рентген ще раз подивився на катодну трубку і дорікнув собі: виявляється, він забув її вимкнути. Намацавши рубильник, вчений вимкнув трубку. Зникло і свічення екрану; увімкнув трубку знову - і знову з'явилося світіння. Значить, свічення викликає катодна трубка! Але яким чином? Адже катодні промені затримуються чохлом, та й повітряний метровий проміжок між трубкою та екраном для них є бронею. Так почалося народження відкриття.

Слайд 5 із презентації «Рентгенівські промені фізика»до уроків фізики на тему «Іонізуюче випромінювання»

Розміри: 960 х 720 пікселів, формат: jpg. Щоб безкоштовно скачати слайд для використання на уроці фізики, клацніть правою кнопкою мишки на зображенні і натисніть «Зберегти зображення як...». Завантажити всю презентацію «Рентгенівське проміння фізика.ppt» можна у zip-архіві розміром 576 КБ.

Завантажити презентацію

Іонізуюче випромінювання

"Рентгенівські промені фізика" - Січень, 1896 рік ... Але яким чином? Керівник: Баєва Валентина Михайлівна. Так почалося народження відкриття. Рентгенівські промені мають такі ж властивості, як світлові промені. Відкриття рентгенів. Рентгенівське проміння. Зникло і свічення екрану; увімкнув трубку знову - і знову з'явилося світіння. У 1862 році Вільгельм вступив до Утрехтської технічної школи.

"Ультрафіолетове випромінювання" - Ультрафіолетове випромінювання. Приймачі випромінювання. Біологічна дія. Високотемпературна плазма. Властивості. Сонце, зірки, туманності та інші космічні об'єкти. Ультрафіолетове випромінювання підрозділяється: Для довжини хвилі менше 105 нм прозорих матеріалів практично немає. Історія відкриття. Застосовують фотоелектричні приймачі.

«Інфрачервоне випромінювання» – застосування. Чим тепліше об'єкт, тим швидше він випромінює. Великі дози можуть спричинити пошкодження очей та опік шкіри. Можна отримувати фотографії в ультрафіолетових променях (див. рис.1). Земля випромінює в навколишній простір інфрачервоне (теплове) випромінювання. 50% енергії випромінювання Сонця посідає саме інфрачервоні промені.

«Види випромінювань фізика» - При розпаді бета з ядра вилітає електрон. Чорнобильська аварія. Час, протягом якого розпадається половина атомів, називається періодом напіврозпаду. Сучасні погляди радіоактивність. Різних пояснень причин Чорнобильської аварії багато. Виявилося, що випромінювання неоднорідне, а є сумішшю «променів».

Слайд 2

Рентгенівське випромінювання - електромагнітні хвилі, енергія фотонів яких лежить на шкалі електромагнітних хвиль між ультрафіолетовим випромінюванням і гамма-випромінюванням Енергетичні діапазони рентгенівського випромінювання та гамма-випромінювання перекриваються в широкій області енергій. Обидва типи випромінювання є електромагнітним випромінюванням і за однакової енергії фотонів - еквівалентні. Термінологічна відмінність лежить у способі виникнення - рентгенівські промені випромінюються за участю електронів, у той час як гамма-випромінювання випромінюється в процесах дезбудження атомних ядер.

Слайд 3

Рентгенівські трубки Рентгенівські промені виникають при сильному прискоренні заряджених частинок або високоенергетичних переходах в електронних оболонках атомів або молекул. Обидва ефекти використовуються в рентгенівських трубках

Слайд 4

Основними конструктивними елементами таких трубок є металеві катод та анод. У рентгенівських трубках електрони, випущені катодом, прискорюються під дією різниці електричних потенціалів між анодом і катодом і ударяються про анод, де відбувається їхнє різке гальмування. При цьому рахунок гальмівного випромінювання відбувається генерація випромінювання рентгенівського діапазону, і одночасно вибиваються електрони з внутрішніх електронних оболонок атомів анода. Порожні місця в оболонках займаються іншими електронами атома. В даний час аноди виготовляються головним чином з кераміки, причому та їх частина, куди вдаряють електрони - з молібдену або міді. У процесі прискорення-гальмування лише близько 1% кінетичної енергії електрона йде на рентгенівське випромінювання, 99% енергії перетворюється на тепло.

Слайд 5

Рентгенівське випромінювання можна отримувати також і на прискорювачах заряджених частинок. Так зване синхротронне випромінювання виникає при відхиленні пучка частинок в магнітному полі, в результаті чого вони відчувають прискорення в напрямку, перпендикулярному їхньому руху. Синхротронне випромінювання має суцільний спектр з верхнім кордоном. За відповідним чином вибраних параметрів у спектрі синхротронного випромінювання можна отримати і рентгенівські промені

Слайд 6

Взаємодія з речовиною Довжина хвилі рентгенівських променів можна порівняти з розмірами атомів, тому немає матеріалу, з якого можна було б виготовити лінзу для рентгенівських променів. Крім того, при перпендикулярному падінні на поверхню рентгенівські промені майже не відображаються. Незважаючи на це, у рентгенівській оптиці було знайдено способи побудови оптичних елементів для рентгенівських променів. Зокрема, з'ясувалося, що їх добре відображає алмаз.

Слайд 7

Рентгенівські промені можуть проникати крізь речовину, причому різні речовини по-різному їх поглинають. Поглинання рентгенівських променів є найважливішою їх властивістю у рентгенівській зйомці. Інтенсивність рентгенівських променів експоненційно зменшується залежно від пройденого шляху в поглинаючому шарі (I = I0e-kd, де d – товщина шару, коефіцієнт k пропорційний Z³λ³, Z – атомний номер елемента, λ – довжина хвилі).

Слайд 8

Поглинання відбувається в результаті фотопоглинання (фотоефекту) та комптонівського розсіювання:

Слайд 9

Рентгенівське випромінювання є іонізуючим. Воно впливає на тканини живих організмів і може бути причиною променевої хвороби, променевих опіків та злоякісних пухлин. Тому при роботі з рентгенівським випромінюванням необхідно дотримуватися заходів захисту. Вважається, що поразка прямо пропорційно поглиненою дозою випромінювання. Рентгенівське випромінювання є мутагенним фактором. Біологічний вплив

Опис презентації з окремих слайдів:

1 слайд

Опис слайду:

2 слайд

Опис слайду:

Рідкісна людина не проходила через рентгенівський кабінет. А знімки, зроблені в рентгенівських променях, знайомі кожному. Рентгенівське випромінювання було відкрито німецьким фізиком В. Рентгеном (1845–1923). Його ім'я увічнено й у деяких інших фізичних термінах, пов'язаних із цим випромінюванням: рентгеном називається міжнародна одиниця дози іонізуючого випромінювання; знімок, зроблений у рентгенівському апараті, називається рентгенограмою; область радіологічної медицини, в якій використовуються рентгенівські промені для діагностики та лікування захворювань, називається рентгенологією.

3 слайд

Опис слайду:

Далі Рентген встановив, що проникаюча здатність виявлених невідомих променів, які він назвав Х-променями, залежить від складу поглинаючого матеріалу. Він отримав також зображення кісток власної руки, помістивши її між розрядною трубкою з катодними променями та екраном із покриттям з ціаноплатініту барію. Рентген відкрив випромінювання у 1895 році, будучи професором фізики Вюрцбурзького університету. Проводячи експерименти з катодним промінням, він помітив, що розташований поблизу вакуумної трубки екран, покритий кристалічним ціаноплатінітом барію, яскраво світиться, хоча сама трубка закрита чорним картоном. Так уперше просвітив свою руку сам Рентген у 1895 році.

4 слайд

Опис слайду:

Нові промені виникали у так званій розрядній трубці, де потік негативно заряджених частинок падав, гальмуючи, на ціль. Трохи згодом з'ясувалося, що ці частинки – електрони. Сам Рентген, не знаючи про існування електрона, природу відкритих променів пояснити не зміг. Потік електронів Рентгенівське проміння РЕНТГЕНІВСЬКЕ випромінювання, не видиме оком електромагнітне випромінювання з довжиною хвилі 10-7 - 10-14м. Випускається при гальмуванні швидких електронів у речовині (гальмівний спектр) та при переходах електронів в атомі із зовнішніх електронних оболонок на внутрішні (характеристичний спектр).

5 слайд

Опис слайду:

За відкриттям Рентгена пішли експерименти інших дослідників, які виявили багато нових властивостей та можливостей застосування цього випромінювання. Великий внесок зробили М.Лауе, В.Фрідріх і П.Кніппінг, які в 1912 продемонстрували дифракцію рентгенівського випромінювання при проходженні його через кристал; У.Кулідж, який у 1913 винайшов високовакуумну рентгенівську трубку з підігрітим катодом; Г.Мозлі, який встановив у 1913 залежність між довжиною хвилі випромінювання та атомним номером елемента; Г. та Л.Бреггі, які отримали в 1915 Нобелівську премію за розробку основ рентгеноструктурного аналізу.

6 слайд

Опис слайду:

Джерела рентгенівського випромінювання: рентгенівська трубка, прискорювачі електронів, лазери, сонячна корона, небесні тіла.

7 слайд

Опис слайду:

Властивості рентгенівського випромінювання Має велику проникаючу здатність, Викликає люмінесценцію, Активно впливає на клітини живого організму, Здібно викликати іонізацію газу і фотоефект, Впливає з атомами кристалічної решітки, Спостерігається інтерференція і дифракція на кристалічній решітці, Майже не більше викликає променеву хворобу.

8 слайд

Опис слайду:

Рентгенівське випромінювання, невидиме для ока, тому всі спостереження з ним проводяться за допомогою флуоресціюючих екранів або фотоплівок. Приймачі рентгенівського випромінювання – фотоплівка, рентгенівський екран та ін. Проникає через деякі непрозорі матеріали. Застосовується в медицині, дефектоскопії, спектральному та структурному аналізі.

9 слайд

Опис слайду:

Як і видиме світло, рентгенівське випромінювання викликає почорніння фотоплівки. Ця його властивість має важливе значення для медицини, промисловості та наукових досліджень. Проходячи крізь досліджуваний об'єкт і падаючи на фотоплівку, рентгенівське випромінювання зображує на ній його внутрішню структуру. Оскільки проникаюча здатність рентгенівського випромінювання різна для різних матеріалів, менш прозорі для нього частини об'єкта дають світліші ділянки на фотознімку, ніж ті, через які випромінювання добре проникає. Так, кісткові тканини менш прозорі для рентгенівського випромінювання, ніж тканини, з яких складається шкіра та внутрішні органи. Тому на рентгенограмі кістки позначаться як світліші ділянки і прозоріше для випромінювання місце перелому може бути досить легко виявлено. Рентгенівська зйомка використовується також у стоматології для виявлення карієсу та абсцесів у корінні зубів, а також у промисловості для виявлення тріщин у лиття, пластмасах та гумах.

10 слайд

Опис слайду:

Рентгенівське випромінювання використовується в хімії для аналізу сполук та у фізиці для дослідження структури кристалів. Пучок рентгенівського випромінювання, проходячи через хімічну сполуку, викликає характерне вторинне випромінювання, спектроскопічний аналіз якого дозволяє хіміку встановити склад сполуки. При падінні на кристалічну речовину пучок рентгенівських променів розсіюється атомами кристала, даючи чітку правильну картину плям і смуг на фотопластинці, що дозволяє встановити внутрішню структуру кристала. Застосування рентгенівського випромінювання при лікуванні раку ґрунтується на тому, що воно вбиває ракові клітини. Однак воно може вплинути і на нормальні клітини. Тому при такому використанні рентгенівського випромінювання повинна бути дотримана крайня обережність. Також рентгенівське випромінювання застосовується у мистецтвознавстві та криміналістиці.

11 слайд

Опис слайду:

ОТРИМАННЯ РЕНТГЕНІВСЬКОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ Рентгенівське випромінювання виникає при взаємодії електронів, що рухаються з великими швидкостями, з речовиною. Коли електрони стикаються з атомами будь-якої речовини, вони швидко втрачають свою кінетичну енергію. При цьому більша її частина переходить у тепло, а невелика частка, зазвичай менше 1%, перетворюється на енергію рентгенівського випромінювання. Ця енергія вивільняється у формі квантів – частинок, званих фотонами, які мають енергію, але маса спокою яких дорівнює нулю. Рентгенівські фотони відрізняються своєю енергією, обернено пропорційною їх довжині хвилі. При звичайному способі одержання рентгенівського випромінювання одержують широкий діапазон довжин хвиль, який називають рентгенівським спектром.

12 слайд

Опис слайду:

Якщо електрон наштовхується на відносно важке ядро, він гальмується, яке кінетична енергія виділяється як рентгенівського фотона приблизно тієї ж енергії. Якщо ж він пролетить повз ядро, то втратить лише частину своєї енергії, а решту буде передавати іншим атомам, що трапляються на його шляху. Кожен акт втрати енергії веде до випромінювання фотону з якоюсь енергією. Виникає безперервний рентгенівський спектр, верхня межа якого відповідає енергії найшвидшого електрона. Рентгенівське випромінювання можна отримувати не тільки електронним бомбардуванням, а й опроміненням мішені рентгенівським випромінюванням від іншого джерела. У цьому випадку, проте, більшість енергії падаючого пучка перетворюється на характеристичний рентгенівський діапазон і дуже мала її частка посідає безперервний. Очевидно, що пучок падаючого рентгенівського випромінювання повинен містити фотони, енергія яких достатня для збудження характеристичних ліній елемента, що бомбардується. Високий відсоток енергії, що припадає на характеристичний спектр, робить такий спосіб збудження рентгенівського випромінювання зручним для наукових досліджень.

13 слайд

Опис слайду:

Ще одне важливе застосування рентгенівських променів – в астрономії. Реєструвати Землі це випромінювання важко через поглинання у атмосфері. Але коли прилади почали піднімати на ракетах та супутниках, вони зафіксували рентгенівське випромінювання Сонця та зірок. Головне ж - вдалося зловити такі промені від взагалі невідомих раніше небесних об'єктів - пульсарів. Це ніби рентгенівські маяки, що миготять нам з далеких просторів космосу.

14 слайд

Опис слайду:

1. Встановіть відповідність. 1. В. Рентген відкрив нове випромінювання, займаючись дослідженням... 2. Ці промені виникали на... 3. Вчений спостерігав... 4. В. Рентген встановив, що при роботі газорозрядної трубки виникає A. Аноді газорозрядної трубки. Б. Скло у місці влучення на нього катодних променів. Свічення екрану, змоченого розчином платиносинеродистого барію, що знаходиться поблизу трубки. Г. Катодних променів. Д. Невідоме раніше випромінювання, що має велику проникаючу здатність. Е. Рентгенівського випромінювання (Х-променів). 2. Встановіть відповідність. 1. В. Рентген виявив, що нове випромінювання виникає на... 2. Наступні експерименти показали, що катодні промені є. 3. Виявили, що рентгенівське випромінювання виникає при... A. Потоки дуже швидких електронів. Б. Катоді газорозрядної трубки. Гальмування електронів будь-якою перешкодою. Г. Невідоме раніше випромінювання, що має велику проникаючу здатність. Д. Аноді газорозрядної трубки. Е. Прискорення електронів електричним полем. На малюнку показано схему рентгенівської трубки. встановіть відповідність. 1. Вільні електрони виникають у трубці в результаті... 2. Прискорення електронів при русі до анода відбувається під дією... 3. Позитивний потенціал подається на... 4. Напруга між електродами рентгенівської трубки досягає... 5. Для збільшення Довжина вільного пробігу електронів тиску газу в рентгенівській трубці має бути електричним полем. Б. Термоелектронна емісія. Анод. Р. 104 Ст Д. Катод. Е. Дуже низьким. Ж. 103 У. 3. Низьким.