Презентация по физике Рентгеновское излучение

Рентгеновское излучение. Солнце в рентгеновских лучах Редкий человек не проходил через рентгеновский кабинет. А уж снимки, сделанные в рентгеновских лучах, знакомы каждому. Рентгеновское излучение было открыто немецким физиком В.Рентгеном (1845–1923). Его имя увековечено и в некоторых других физических терминах, связанных с этим излучением: рентгеном называется международная единица дозы ионизирующего излучения; снимок, сделанный в рентгеновском аппарате, называется рентгенограммой; область радиологической медицины, в которой используются рентгеновские лучи для диагностики и лечения заболеваний, называется рентгенологией. Далее Рентген установил, что проникающая способность обнаруженных им неизвестных лучей, которые он назвал Х-лучами, зависит от состава поглощающего материала. Он получил также изображение костей собственной руки, поместив ее между разрядной трубкой с катодными лучами и экраном с покрытием из цианоплатинита бария. Рентген открыл излучение в 1895 году, будучи профессором физики Вюрцбургского университета. Проводя эксперименты с катодными лучами, он заметил, что расположенный вблизи вакуумной трубки экран, покрытый кристаллическим цианоплатинитом бария, ярко светится, хотя сама трубка закрыта черным картоном. Так впервые просветил свою руку сам Рентген в 1895 году. Новые лучи возникали в так называемой разрядной трубке, где поток отрицательно заряженных частиц падал, тормозясь, на мишень. Чуть позднее выяснилось, что эти частицы — электроны.Сам Рентген, не зная о существовании электрона, природу открытых им лучей объяснить не смог. Поток электронов Рентгеновские лучи РЕНТГЕНОВСКОЕ излучение, не видимое глазом электромагнитное излучение с длиной волны 10-7 – 10-14м. Испускается при торможении быстрых электронов в веществе (тормозной спектр) и при переходах электронов в атоме с внешних электронных оболочек на внутренние (характеристический спектр). За открытием Рентгена последовали эксперименты других исследователей, обнаруживших много новых свойств и возможностей применения этого излучения. Большой вклад внесли М.Лауэ, В.Фридрих и П.Книппинг, продемонстрировавшие в 1912 дифракцию рентгеновского излучения при прохождении его через кристалл; У.Кулидж, который в 1913 изобрел высоковакуумную рентгеновскую трубку с подогретым катодом; Г.Мозли, установивший в 1913 зависимость между длиной волны излучения и атомным номером элемента; Г. и Л.Брэгги, получившие в 1915 Нобелевскую премию за разработку основ рентгеноструктурного анализа. Источники рентгеновского излучения: рентгеновская трубка, ускорители электронов, лазеры, солнечная корона, небесные тела. Свойства рентгеновского излучения Обладает большой проникающей способностью,Вызывает люминесценцию,Активно воздействует на клетки живого организма,Способно вызывать ионизацию газа и фотоэффект,Воздействует с атомами кристаллической решётки,Наблюдается интерференция и дифракция на кристаллической решётке,Почти не преломляется и не отражается,Облучение в больших дозах вызывает лучевую болезнь. Рентгеновское излучение, невидимо для глаза, поэтому все наблюдения с ним проводятся с помощью флуоресцирующих экранов или фотоплёнок. Приемники рентгеновского излучения - фотопленка, рентгеновский экран и др. Проникает через некоторые непрозрачные материалы. Применяется в медицине, дефектоскопии, спектральном и структурном анализе. Как и видимый свет, рентгеновское излучение вызывает почернение фотопленки. Это его свойство имеет важное значение для медицины, промышленности и научных исследований. Проходя сквозь исследуемый объект и падая затем на фотопленку, рентгеновское излучение изображает на ней его внутреннюю структуру. Поскольку проникающая способность рентгеновского излучения различна для разных материалов, менее прозрачные для него части объекта дают более светлые участки на фотоснимке, чем те, через которые излучение проникает хорошо. Так, костные ткани менее прозрачны для рентгеновского излучения, чем ткани, из которых состоит кожа и внутренние органы. Поэтому на рентгенограмме кости обозначатся как более светлые участки и более прозрачное для излучения место перелома может быть достаточно легко обнаружено. Рентгеновская съемка используется также в стоматологии для обнаружения кариеса и абсцессов в корнях зубов, а также в промышленности для обнаружения трещин в литье, пластмассах и резинах. Рентгеновское излучение используется в химии для анализа соединений и в физике для исследования структуры кристаллов. Пучок рентгеновского излучения, проходя через химическое соединение, вызывает характерное вторичное излучение, спектроскопический анализ которого позволяет химику установить состав соединения. При падении на кристаллическое вещество пучок рентгеновских лучей рассеивается атомами кристалла, давая четкую правильную картину пятен и полос на фотопластинке, позволяющую установить внутреннюю структуру кристалла. Применение рентгеновского излучения при лечении рака основано на том, что оно убивает раковые клетки. Однако оно может оказать нежелательное влияние и на нормальные клетки. Поэтому при таком использовании рентгеновского излучения должна соблюдаться крайняя осторожность. Также рентгеновское излучение применяется в искусствоведении и криминалистике. ПОЛУЧЕНИЕ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ Рентгеновское излучение возникает при взаимодействии электронов, движущихся с большими скоростями, с веществом. Когда электроны соударяются с атомами какого-либо вещества, они быстро теряют свою кинетическую энергию. При этом большая ее часть переходит в тепло, а небольшая доля, обычно менее 1%, преобразуется в энергию рентгеновского излучения. Эта энергия высвобождается в форме квантов – частиц, называемых фотонами, которые обладают энергией, но масса покоя которых равна нулю. Рентгеновские фотоны различаются своей энергией, обратно пропорциональной их длине волны. При обычном способе получения рентгеновского излучения получают широкий диапазон длин волн, который называют рентгеновским спектром. Если электрон наталкивается на относительно тяжелое ядро, то он тормозится, а его кинетическая энергия выделяется в виде рентгеновского фотона примерно той же энергии. Если же он пролетит мимо ядра, то потеряет лишь часть своей энергии, а остальную будет передавать попадающимся на его пути другим атомам. Каждый акт потери энергии ведет к излучению фотона с какой-то энергией. Возникает непрерывный рентгеновский спектр, верхняя граница которого соответствует энергии самого быстрого электрона. Рентгеновское излучение можно получать не только электронной бомбардировкой, но и облучением мишени рентгеновским же излучением от другого источника. В этом случае, однако, большая часть энергии падающего пучка переходит в характеристический рентгеновский спектр и очень малая ее доля приходится на непрерывный. Очевидно, что пучок падающего рентгеновского излучения должен содержать фотоны, энергия которых достаточна для возбуждения характеристических линий бомбардируемого элемента. Высокий процент энергии, приходящейся на характеристический спектр, делает такой способ возбуждения рентгеновского излучения удобным для научных исследований Еще одно важное применение рентгеновских лучей — в астрономии. Регистрировать на Земле это излучение трудно из-за поглощения в атмосфере. Но когда приборы стали поднимать на ракетах и спутниках, они зафиксировали рентгеновское излучение Солнца и звезд. Главное же — удалось поймать такие лучи от вообще неизвестных ранее небесных объектов — пульсаров. Это как бы рентгеновские маяки, мигающие нам из далеких просторов космоса. 1. Установите соответствие.1. В. Рентген открыл новое излучение, занимаясь исследованием ...2. Эти лучи возникали на ...3. Ученый наблюдал ...4. В. Рентген установил, что при работе газоразрядной трубки возникает A. Аноде газоразрядной трубки.Б. Стекле в месте попадания на него катодных лучей.Свечение экрана, смоченного раствором платиносинеродистого бария, находящегося вблизи трубки. Г. Катодных лучей. Д. Неизвестное ранее излучение, обладающее большой проникающей способностью.Е. Рентгеновского излучения (Х-лучей). 2. Установите соответствие.1. В. Рентген обнаружил, что новое излучение возникает на ...2. Последующие эксперименты показали, что катодные лучи представляют собой .3. Было обнаружено, что рентгеновское излучение возникает при ... A. Потоки очень быстрых электронов.Б. Катоде газоразрядной трубки.Торможении электронов любым препятствием. Г. Неизвестное ранее излучение, обладающее большой проникающей способностью.Д. Аноде газоразрядной трубки.Е. Ускорении электронов электрическим полем. На рисунке показана схема рентгеновской трубки.установите соответствие.1. Свободные электроны возникают в трубке в результате ...2. Ускорение электронов при движении к аноду происходит под действием ... 3. Положительный потенциал подается на ... 4. Напряжение между электродами рентгеновской трубки достигает ... 5. Для увеличения длины свободного пробега электронов давление газа в рентгеновской трубке должно быть Электрического поля. Б. Термоэлектронной эмиссии.Анод. Г. 104 В. Д. Катод.Е. Очень низким. Ж. 103 В. 3. Низким. 4. Согласно закону сохранения энергии энергия рентгеновских лучей возникает в результате ...Уменьшения потенциальной энергии электронов. Б. Уменьшения кинетической энергии электронов.Электрической энергии поля в газоразрядной трубке. Г. Внутренней энергии вещества. 5. Установите соответствие.1. Доказательством волновой природы рентгеновского излучения явилось наблюдение его ...2. Это явление удалось наблюдать, пропуская рентгеновское излучение через ...3. В опытах по наблюдению данного явления на фотопластинке получали картину, представляющую собой ...4. По этой картине удалось вычислить длину волны рентгеновского излучения: она имеет порядок ... A. 10-8 м. Б. 10-10 м.B. Дифракционную решетку.Г. Дисперсии. Д. Чередование темных и светлых полос. Е.Темные пятна, симметрично расположенные относительно центрального пятна.Ж. Кристаллы. 3. Дифракции. И.Интерференции. Ресурсы «Я познаю мир» Физика АСТ 1998гН.Н. Тулькибаева ЕГЭ тестовые задания Москва Просвещение 2004г Презентации по астрономииhttp://59reg.ru/index.php?newsid=40 Презентацию составила Сударикова В.И. учитель физики муниципального общеобразовательного учреждения средней общеобразовательной школы п. Хийденсельга Питкярантского района Республики Карелия