Promienie rentgenowskie. Prezentacja na temat fizyki „Promieniowanie rentgenowskie” Lampy bakteriobójcze i naświetlacze

„Promienie rentgenowskie” Gulikyan Hamlet

Odkrycie promieni rentgenowskich Promienie rentgenowskie odkrył w 1895 roku niemiecki fizyk Wilhelm Roentgen. Roentgen wiedział, jak obserwować, wiedział, jak dostrzec coś nowego, tam, gdzie wielu naukowców przed nim nie odkryło niczego niezwykłego. Ten wyjątkowy prezent pomógł mu dokonać niezwykłego odkrycia. Pod koniec XIX wieku uwagę fizyków przykuło wyładowanie gazu pod niskim ciśnieniem. W tych warunkach w rurze wyładowczej wytworzył się przepływ bardzo szybkich elektronów. W tamtych czasach nazywano je promieniami katodowymi. Natura tych promieni nie została jeszcze ustalona z całą pewnością. Wiadomo było tylko, że promienie te pochodzą z katody lampy. Rozpoczynając badanie promieni katodowych, Roentgen wkrótce zauważył, że płyta fotograficzna w pobliżu lampy wyładowczej była prześwietlona, nawet gdy była owinięta czarnym papierem.

Odkrycie promieni rentgenowskich Naukowiec zdał sobie sprawę, że gdy lampa wyładowcza działa, pojawia się nieznane wcześniej, silnie przenikliwe promieniowanie. Nazwał je promieniami rentgenowskimi. Następnie termin „promienie rentgenowskie” ugruntował się w odniesieniu do tego promieniowania. Rentgen odkrył, że nowe promieniowanie pojawiło się w miejscu zderzenia promieni katodowych (strumieni szybkich elektronów) ze szklaną ścianką lampy. W tym miejscu szkło jarzyło się zielonkawym światłem.

Właściwości promieni rentgenowskich Natychmiast powstało założenie, że promienie rentgenowskie są falami elektromagnetycznymi emitowanymi podczas gwałtownego zwalniania elektronów. W przeciwieństwie do światła widzialnego i promieni ultrafioletowych, promieniowanie rentgenowskie ma znacznie krótszą długość fali. Ich długość fali jest tym krótsza, im większa jest energia elektronów zderzających się z przeszkodą.

Dyfrakcja promieni rentgenowskich Jeśli promienie rentgenowskie są falami elektromagnetycznymi, powinny wykazywać dyfrakcję, zjawisko wspólne dla wszystkich rodzajów fal. Najpierw promienie rentgenowskie przepuszczano przez bardzo wąskie szczeliny w płytkach ołowianych, ale nie udało się wykryć niczego przypominającego dyfrakcję. Niemiecki fizyk Max Laue zasugerował, że długość fali promieni rentgenowskich jest zbyt krótka, aby wykryć dyfrakcję tych fal na sztucznie utworzonych przeszkodach. W końcu niemożliwe jest wykonanie szczelin o wielkości 10-8 cm, ponieważ jest to rozmiar samych atomów. Co się stanie, jeśli promienie rentgenowskie będą miały mniej więcej tę samą pełną długość? Wtedy jedyną opcją jaka pozostaje to użycie kryształów. Są to uporządkowane struktury, w których odległości między poszczególnymi atomami są co do wielkości równe rozmiarom samych atomów, tj. 10-8 cm. Kryształ o swojej okresowej strukturze jest tym naturalnym urządzeniem, które nieuchronnie powinno powodować zauważalną dyfrakcję fal, jeśli długość są zbliżone do wielkości atomów.

Dyfrakcja promieni rentgenowskich Teraz wąska wiązka promieni rentgenowskich została skierowana na kryształ, za którym znajdowała się klisza fotograficzna. Wynik był całkowicie zgodny z najbardziej optymistycznymi oczekiwaniami. Oprócz dużej plamki centralnej, która została wytworzona przez promienie rozchodzące się w linii prostej, wokół plamki centralnej pojawiły się regularnie rozmieszczone małe plamki (ryc. 50). Pojawienie się tych plam można wytłumaczyć jedynie dyfrakcją promieni rentgenowskich na uporządkowanej strukturze kryształu. Badanie obrazu dyfrakcyjnego umożliwiło określenie długości fali promieni rentgenowskich. Okazało się, że jest mniejsza niż długość fali promieniowania ultrafioletowego i pod względem wielkości była równa wielkości atomu (10-8 cm).

Konstrukcja lampy rentgenowskiej Obecnie opracowano bardzo zaawansowane urządzenia zwane lampami rentgenowskimi do wytwarzania promieni rentgenowskich. Rycina 51 przedstawia uproszczony schemat elektronowej lampy rentgenowskiej. Katoda 1 to wolframowa helisa, która emituje elektrony w wyniku emisji termojonowej. Cylinder 3 skupia przepływ elektronów, które następnie zderzają się z metalową elektrodą (anodą) 2. W ten sposób powstają promienie rentgenowskie. Napięcie między anodą a katodą sięga kilkudziesięciu kilowoltów. W rurze wytwarza się głęboka próżnia; ciśnienie gazu w nim nie przekracza 10-5 mm Hg. Sztuka.

Slajd 1

PROMIEŃ RTG Nauczyciel fizyki Natalia Borisovna Trifoeva Szkoła nr 489, moskiewski okręg Sankt Petersburga

Slajd 2

Odkrycie promieni rentgenowskich Pod koniec XIX wieku uwagę fizyków przykuło wyładowanie gazu pod niskim ciśnieniem. W tych warunkach w rurze wyładowczej wytworzył się przepływ bardzo szybkich elektronów. W tamtych czasach nazywano je promieniami katodowymi. Natura tych promieni nie została jeszcze ustalona z całą pewnością. Wiadomo było tylko, że promienie te pochodzą z katody lampy. Roentgen Wilhelm (1845-1923) – niemiecki fizyk, który w 1895 roku odkrył krótkofalowe promieniowanie elektromagnetyczne – promieniowanie rentgenowskie.

Slajd 3

Odkrycie promieni rentgenowskich Badając promienie katodowe, Roentgen zauważył, że klisza fotograficzna w pobliżu lampy wyładowczej była oświetlona nawet owinięta czarnym papierem. Następnie był w stanie zaobserwować inne zjawisko, które naprawdę go zadziwiło. Papierowy ekran zwilżony roztworem tlenku baru i platyny zaczął się świecić, jeśli owinięto go wokół rury wyładowczej. Co więcej, gdy Roentgen trzymał rękę między tubusem a ekranem, na ekranie widoczne były ciemne cienie kości na tle jaśniejszych konturów całej dłoni. Naukowiec zdał sobie sprawę, że podczas pracy rury wyładowczej generowane jest nieznane wcześniej, silnie przenikliwe promieniowanie. Nazwał je promieniami rentgenowskimi. Następnie termin „promienie rentgenowskie” ugruntował się w odniesieniu do tego promieniowania. Rentgen odkrył, że nowe promieniowanie pojawiło się w miejscu zderzenia promieni katodowych (strumieni szybkich elektronów) ze szklaną ścianką lampy. W tym miejscu szkło jarzyło się zielonkawym światłem. Późniejsze eksperymenty wykazały, że promienie rentgenowskie powstają, gdy szybkie elektrony są spowalniane przez jakąkolwiek przeszkodę, w szczególności metalowe elektrody.

Slajd 4

Właściwości promieni rentgenowskich Promienie odkryte przez Roentgena działały na kliszę fotograficzną, powodowały jonizację powietrza, ale nie odbijały się zauważalnie od żadnych substancji i nie ulegały załamaniu. Pole elektromagnetyczne nie miało wpływu na kierunek ich propagacji. Natychmiast powstało założenie, że promienie rentgenowskie to fale elektromagnetyczne emitowane podczas gwałtownego zwalniania elektronów. W przeciwieństwie do światła widzialnego i promieni ultrafioletowych, promieniowanie rentgenowskie ma znacznie krótszą długość fali. Ich długość fali jest tym krótsza, im większa jest energia elektronów zderzających się z przeszkodą. Wysoka siła penetracji promieni rentgenowskich i inne ich cechy zostały powiązane właśnie z krótką długością fali. Ale ta hipoteza wymagała dowodów, a dowody uzyskano 15 lat po śmierci Roentgena.

Slajd 5

Dyfrakcja promieni rentgenowskich Jeśli promienie rentgenowskie są falami elektromagnetycznymi, powinny wykazywać dyfrakcję, zjawisko wspólne dla wszystkich rodzajów fal. Najpierw promienie rentgenowskie przepuszczano przez bardzo wąskie szczeliny w płytkach ołowianych, ale nie udało się wykryć niczego przypominającego dyfrakcję. Niemiecki fizyk Max Laue zasugerował, że długość fali promieni rentgenowskich jest zbyt krótka, aby wykryć dyfrakcję tych fal na sztucznie utworzonych przeszkodach. W końcu niemożliwe jest wykonanie szczelin o wielkości 10-8 cm, ponieważ jest to rozmiar samych atomów. Co się stanie, jeśli promienie rentgenowskie mają w przybliżeniu tę samą długość fali? Wtedy jedyną opcją jaka pozostaje to użycie kryształów. Są to uporządkowane struktury, w których odległości między poszczególnymi atomami są co do wielkości równe rozmiarom samych atomów, tj. 10-8 cm. Kryształ o swojej okresowej strukturze jest tym naturalnym urządzeniem, które nieuchronnie powinno powodować zauważalną dyfrakcję fal, jeśli długość są zbliżone do wielkości atomów.

Slajd 6

Dyfrakcja promieni rentgenowskich Wąską wiązkę promieni rentgenowskich skierowano na kryształ, za którym znajdowała się klisza fotograficzna. Wynik był całkowicie zgodny z najbardziej optymistycznymi oczekiwaniami. Oprócz dużej plamki centralnej, która została wytworzona przez promienie rozchodzące się w linii prostej, wokół plamki centralnej pojawiły się regularnie rozmieszczone małe plamki (ryc. 1). Pojawienie się tych plam można wytłumaczyć jedynie dyfrakcją promieni rentgenowskich na uporządkowanej strukturze kryształu. Badanie obrazu dyfrakcyjnego umożliwiło określenie długości fali promieni rentgenowskich. Okazało się, że jest mniejsza niż długość fali promieniowania ultrafioletowego i pod względem wielkości była równa wielkości atomu (10-8 cm). Ryc.1

Slajd 7

Zastosowania promieni rentgenowskich Promienie rentgenowskie znalazły wiele bardzo ważnych zastosowań praktycznych. W medycynie wykorzystuje się je do prawidłowego rozpoznania choroby, a także do leczenia nowotworów. Zastosowania promieni rentgenowskich w badaniach naukowych są bardzo szerokie. Na podstawie obrazu dyfrakcyjnego wytwarzanego przez promienie rentgenowskie przechodzące przez kryształy można ustalić porządek rozmieszczenia atomów w przestrzeni – strukturę kryształów. Za pomocą analizy dyfrakcji promieni rentgenowskich możliwe jest rozszyfrowanie struktury złożonych związków organicznych, w tym białek. W szczególności określono strukturę cząsteczki hemoglobiny, zawierającej dziesiątki tysięcy atomów. Postęp ten był możliwy dzięki temu, że długość fali promieni rentgenowskich jest bardzo krótka, dzięki czemu możliwe było „zobaczenie” struktur molekularnych. Do innych zastosowań promieni rentgenowskich zaliczamy defektoskopię rentgenowską - metodę wykrywania ubytków w odlewach, pęknięć w szynach, sprawdzania jakości spoin itp. Defektoskopia rentgenowska opiera się na zmianie absorpcji Promienie rentgenowskie w produkcie, jeśli znajduje się w nim wnęka lub obce wtrącenia.

Slajd 8

Konstrukcja lampy rentgenowskiej Obecnie opracowano bardzo zaawansowane urządzenia zwane lampami rentgenowskimi do wytwarzania promieni rentgenowskich. Na ryc. Rysunek 2 przedstawia uproszczony schemat elektronowej lampy rentgenowskiej. Katoda 1 to wolframowa helisa, która emituje elektrony w wyniku emisji termojonowej. Cylinder 3 skupia przepływ elektronów, które następnie zderzają się z metalową elektrodą (anodą) 2. W wyniku tego powstają promienie rentgenowskie. Napięcie między anodą a katodą sięga kilkudziesięciu kilowoltów. W rurze wytwarza się głęboka próżnia; ciśnienie gazu w nim nie przekracza 10-5 mm Hg. Sztuka. W potężnych lampach rentgenowskich anoda jest chłodzona bieżącą wodą, ponieważ podczas zwalniania elektronów uwalniana jest duża ilość ciepła. Tylko około 3% energii elektronów przekształca się w promieniowanie użyteczne. Ryc.2

Opis prezentacji według poszczególnych slajdów:

1 slajd

Opis slajdu:

2 slajd

Opis slajdu:

Rzadko zdarzała się osoba, która nie przeszła przez pracownię RTG. A zdjęcia wykonane za pomocą promieni rentgenowskich są znane każdemu. Promieniowanie rentgenowskie odkrył niemiecki fizyk W. Roentgen (1845–1923). Jego imię zostało uwiecznione w kilku innych terminach fizycznych związanych z tym promieniowaniem: rentgen to międzynarodowa jednostka dawki promieniowania jonizującego; zdjęcie wykonane w aparacie rentgenowskim nazywa się radiogramem; Dziedzina medycyny radiologicznej, która wykorzystuje promieniowanie rentgenowskie do diagnozowania i leczenia chorób, nazywa się radiologią.

3 slajd

Opis slajdu:

Roentgen ustalił ponadto, że zdolność przenikania odkrytych przez siebie nieznanych promieni, które nazwał promieniami rentgenowskimi, zależy od składu materiału pochłaniającego. Uzyskał także obraz kości własnej dłoni, umieszczając go pomiędzy rurą wyładowczą z promieniami katodowymi a ekranem pokrytym cyjanoplatynitem baru. Roentgen odkrył promieniowanie w 1895 roku, będąc profesorem fizyki na Uniwersytecie w Würzburgu. Prowadząc eksperymenty z promieniami katodowymi zauważył, że umieszczony w pobliżu lampy próżniowej ekran pokryty krystalicznym cyjanoplatynitem baru świecił jasno, mimo że sama lampa była pokryta czarnym kartonem. W ten sposób sam Roentgen po raz pierwszy oświetlił swoją rękę w 1895 roku.

4 slajd

Opis slajdu:

Nowe promienie pojawiły się w tzw. rurze wyładowczej, gdzie strumień ujemnie naładowanych cząstek opadał, zwalniając, na cel. Nieco później okazało się, że cząstkami tymi były elektrony. Sam Roentgen, nie wiedząc o istnieniu elektronu, nie potrafił wyjaśnić natury odkrytych przez siebie promieni. Przepływ elektronów Promieniowanie rentgenowskie Promieniowanie rentgenowskie, promieniowanie elektromagnetyczne niewidoczne dla oka o długości fali 10-7 - 10-14 m. Emituje podczas hamowania szybkich elektronów w substancji (widmo bremsstrahlunga) oraz podczas przejść elektronów w atomie z zewnętrznych powłok elektronowych do wewnętrznych (widmo charakterystyczne).

5 slajdów

Opis slajdu:

Po odkryciu Roentgena nastąpiły eksperymenty innych badaczy, którzy odkryli wiele nowych właściwości i zastosowań tego promieniowania. Duży wkład wnieśli M. Laue, W. Friedrich i P. Knipping, którzy w 1912 r. wykazali dyfrakcję promieniowania rentgenowskiego podczas przejścia przez kryształ; W. Coolidge’a, który w 1913 roku wynalazł wysokopróżniową lampę rentgenowską z podgrzewaną katodą; G. Moseleya, który w 1913 r. ustalił zależność pomiędzy długością fali promieniowania a liczbą atomową pierwiastka; G. i L. Braggów, którzy w 1915 roku otrzymali Nagrodę Nobla za opracowanie podstaw rentgenowskiej analizy strukturalnej.

6 slajdów

Opis slajdu:

Źródła promieniowania rentgenowskiego: lampa rentgenowska, akceleratory elektronów, lasery, korona słoneczna, ciała niebieskie.

7 slajdów

Opis slajdu:

Właściwości promieniowania rentgenowskiego Ma dużą siłę przenikania, Powoduje luminescencję, Aktywnie oddziałuje na komórki żywego organizmu, Może powodować jonizację gazu i efekt fotoelektryczny, Oddziałuje z atomami sieci krystalicznej, Obserwuje się interferencję i dyfrakcję na sieci krystalicznej , Prawie nie załamuje się ani nie odbija. Napromieniowanie w dużych dawkach powoduje chorobę popromienną.

8 slajdów

Opis slajdu:

Promieniowanie rentgenowskie jest niewidoczne dla oka, dlatego wszelkie obserwacje z nim przeprowadzane są przy użyciu ekranów fluorescencyjnych lub klisz fotograficznych. Odbiorniki promieniowania rentgenowskiego – klisza fotograficzna, ekran rentgenowski itp. Przenika przez niektóre nieprzezroczyste materiały. Znajduje zastosowanie w medycynie, wykrywaniu wad, analizie spektralnej i strukturalnej.

Slajd 9

Opis slajdu:

Podobnie jak światło widzialne, promienie rentgenowskie powodują, że klisza fotograficzna staje się czarna. Właściwość ta jest istotna dla medycyny, przemysłu i badań naukowych. Przechodząc przez badany obiekt, a następnie padając na kliszę fotograficzną, promieniowanie rentgenowskie odwzorowuje na niej jej wewnętrzną strukturę. Ponieważ siła penetracji promieniowania rentgenowskiego jest różna dla różnych materiałów, części obiektu, które są dla niego mniej przezroczyste, tworzą na zdjęciu jaśniejsze obszary niż te, przez które promieniowanie dobrze przenika. Zatem tkanka kostna jest mniej przezroczysta dla promieni rentgenowskich niż tkanka tworząca skórę i narządy wewnętrzne. Dlatego na prześwietleniu rentgenowskim kości będą wyglądały na jaśniejsze, a miejsce złamania, które jest bardziej przezroczyste dla promieniowania, można dość łatwo wykryć. Promieniowanie rentgenowskie wykorzystuje się także w stomatologii do wykrywania próchnicy i ropni w korzeniach zębów oraz w przemyśle do wykrywania pęknięć odlewów, tworzyw sztucznych i gumy.

10 slajdów

Opis slajdu:

Promienie rentgenowskie wykorzystuje się w chemii do analizy związków oraz w fizyce do badania struktury kryształów. Wiązka promieni rentgenowskich przechodząca przez związek chemiczny wytwarza charakterystyczne promieniowanie wtórne, którego analiza spektroskopowa pozwala chemikowi określić skład związku. Padając na substancję krystaliczną, wiązka promieni rentgenowskich jest rozpraszana przez atomy kryształu, dając wyraźny, regularny obraz plam i pasków na kliszy fotograficznej, co pozwala ustalić wewnętrzną strukturę kryształu. Zastosowanie promieni rentgenowskich w leczeniu nowotworów opiera się na fakcie, że zabijają one komórki nowotworowe. Może jednak mieć również niepożądany wpływ na normalne komórki. Dlatego też należy zachować szczególną ostrożność podczas stosowania promieni rentgenowskich w ten sposób. Promieniowanie rentgenowskie jest również wykorzystywane w historii sztuki i kryminalistyce.

11 slajdów

Opis slajdu:

OTRZYMANIE PROMIENIOWANIA RENTGENOWSKIEGO Promieniowanie rentgenowskie powstaje, gdy poruszające się z dużą prędkością elektrony oddziałują z materią. Kiedy elektrony zderzają się z atomami jakiejkolwiek substancji, szybko tracą energię kinetyczną. W tym przypadku większość zamienia się w ciepło, a niewielka część, zwykle mniejsza niż 1%, zamieniana jest w energię promieniowania rentgenowskiego. Energia ta jest uwalniana w postaci kwantów – cząstek zwanych fotonami, które mają energię, ale ich masa spoczynkowa wynosi zero. Fotony promieniowania rentgenowskiego różnią się energią, która jest odwrotnie proporcjonalna do ich długości fali. Konwencjonalna metoda wytwarzania promieni rentgenowskich pozwala uzyskać szeroki zakres długości fal, zwany widmem rentgenowskim.

12 slajdów

Opis slajdu:

Jeżeli elektron zderza się ze stosunkowo ciężkim jądrem, ulega spowolnieniu, a jego energia kinetyczna jest uwalniana w postaci fotonu rentgenowskiego o w przybliżeniu tej samej energii. Jeśli przeleci obok jądra, straci tylko część swojej energii, a reszta zostanie przeniesiona do innych atomów, które napotkają na swojej drodze. Każdy akt utraty energii prowadzi do emisji fotonu o określonej energii. Pojawia się ciągłe widmo rentgenowskie, którego górna granica odpowiada energii najszybszego elektronu. Promieniowanie rentgenowskie można uzyskać nie tylko poprzez bombardowanie elektronami, ale także poprzez napromienianie celu promieniowaniem rentgenowskim z innego źródła. W tym przypadku jednak większość energii padającej wiązki trafia do charakterystycznego widma rentgenowskiego, a bardzo mała jej część wpada w widmo ciągłe. Jest oczywiste, że wiązka padającego promieniowania rentgenowskiego musi zawierać fotony, których energia jest wystarczająca do wzbudzenia charakterystycznych linii bombardowanego elementu. Wysoki procent energii przypadający na widmo charakterystyczne sprawia, że ta metoda wzbudzania promieniowania rentgenowskiego jest wygodna w badaniach naukowych.

Slajd 13

Opis slajdu:

Innym ważnym zastosowaniem promieni rentgenowskich jest astronomia. Promieniowanie to jest trudne do wykrycia na Ziemi ze względu na absorpcję w atmosferze. Kiedy jednak instrumenty zaczęto przenosić na rakiety i satelity, zarejestrowano promieniowanie rentgenowskie Słońca i gwiazd. Najważniejsze, że udało nam się uchwycić takie promienie od nieznanych wcześniej obiektów niebieskich - pulsarów. Są jak latarnie rentgenowskie migające do nas z odległych przestrzeni kosmosu.

14 slajdów

Opis slajdu:

1. Mecz. 1. V. Roentgen podczas badań odkrył nowe promieniowanie... 2. Promienie te pojawiły się na... 3. Naukowiec zaobserwował... 4. V. Roentgen ustalił, że podczas działania lampy wyładowczej A. pojawia się na anoda rury wyładowczej. B. Szkło, w które uderzają promienie katodowe. Blask ekranu zwilżonego roztworem tlenku baru i platyny znajdującym się w pobliżu tubusu. G. Promienie katodowe. D. Nieznane wcześniej promieniowanie o dużej sile przenikania. E. Promieniowanie rentgenowskie (promienie rentgenowskie). 2. Dopasuj. 1. B. Roentgen odkrył, że nowe promieniowanie powstaje na... 2. Kolejne eksperymenty wykazały, czym są promienie katodowe. 3. Odkryto, że promienie X powstają z... A. Strumieni bardzo szybkich elektronów. B. Katoda lampy wyładowczej. Hamowanie elektronów przez jakąkolwiek przeszkodę. D. Nieznane wcześniej promieniowanie o dużej sile przenikania. D. Anoda lampy wyładowczej. E. Przyspieszanie elektronów polem elektrycznym. Rysunek przedstawia schemat lampy rentgenowskiej. ustalić dopasowanie. 1. Wolne elektrony pojawiają się w lampie na skutek... 2. Przyspieszenie elektronów w kierunku anody następuje pod wpływem... 3. Dodatni potencjał zostaje przyłożony do... 4. Napięcie pomiędzy elektrody lampy rentgenowskiej osiągają... 5. Aby zwiększyć średnią drogę swobodną elektronów, ciśnienie gazu w lampie rentgenowskiej musi być równe polu elektrycznemu. B. Emisja termojonowa. Anoda. Katoda G. 104 VD. E. Bardzo niski. F. 103 V. 3. Niski.

VPAKENORAVIDYTRLBHYU PROMIENIOWANIECHAVFREETORGSHIINFRED OTYLNSHVRGJBZHULTRAVIOLETTOEROCUAVFMONSHTRENTRENOVSKOESYANGR .

Rodzaje promieniowania: podczerwień, ultrafiolet, promieniowanie rentgenowskie

Lekcja fizyki w klasie 11

Nauczyciel: Vlasova O.V.

Szkoła Średnia NOU nr 47 SA Koleje Rosyjskie

Wieś Ingol, terytorium Krasnojarska

Widoczne widmo

400THz 800THz

760nm 380nm

Historia odkrycia promieniowania podczerwonego

Angielski astronom i fizyk

Williama Herschela.

Historia odkrycia

Za widocznym czerwonym paskiem wzrasta temperatura termometru.

Atomy i cząsteczki materii.
Wszystkie ciała w dowolnej temperaturze.

Źródła promieniowania podczerwonego

Słońce.

Lampy żarowe.

Zakres fal i częstotliwości promieniowania podczerwonego

Długość fali

λ = 8*10 -7 – 2*10 -3 M.

Częstotliwość

υ= 3*10 11 – 4*10 14 Hz

Właściwości promieniowania podczerwonego

Niewidzialny.
Wywołuje efekt chemiczny na płytach fotograficznych.
Woda i para wodna nie są przezroczyste.
Po wchłonięciu przez substancję podgrzewa ją.

Efekt biologiczny

W wysokich temperaturach jest niebezpieczny dla oczu i może powodować uszkodzenie wzroku lub ślepotę.

Środki ochrony:

specjalne okulary na podczerwień.

Promiennik podczerwieni

Kamera termowizyjna

Termogram

Zastosowania promieniowania podczerwonego

W noktowizorach:

lornetka;
okulary;
celowniki do broni strzeleckiej;
zdjęcia nocne i kamery wideo.

Kamera termowizyjna to urządzenie umożliwiające monitorowanie rozkładu temperatury badanej powierzchni.

Zastosowanie promieniowania IR

Termogram - obraz w promieniach podczerwonych przedstawiający wzór rozkładu pól temperatury .

Promieniowanie podczerwone w medycynie

Termogramy wykorzystywane są w medycynie do diagnozowania chorób.

Zastosowanie promieniowania podczerwonego w kamerach termowizyjnych

Monitoring stanu cieplnego obiektów.

Promieniowanie podczerwone w budownictwie

Sprawdzanie jakości materiałów budowlanych i izolacji .

Zastosowania promieniowania podczerwonego

Pilot.

Całkowita długość światłowodowych linii komunikacyjnych wynosi ponad 52 tysiące kilometrów.

Zastosowanie promieniowania podczerwonego w kolejnictwie

Dostarczanie światła do systemów komunikacji światłowodowej wykorzystujących lasery na podczerwień.

Stosowany w transporcie kolejowym

jedno-, dwu- i trójprzewodowe metody organizacji linii komunikacyjnych. Kable optyczne zawierają

4, 8 i 16 włókien.

Światłowód – system komunikacji optycznej

Transmisja symultaniczna

10 milionów rozmów telefonicznych i

1 milion sygnałów wideo.

Światłowód – system komunikacji optycznej

Żywotność włókien przekracza 25 lat.

Zastosowanie promieniowania podczerwonego w kolejnictwie

Kontrola taboru z centrum kontroli wysyłki transportu.

Historia odkrycia

Niemiecki fizyk Johanna Wilhelma Rittera.

Angielski naukowiec

W. Wollaston.

Źródła UV

Słońce, gwiazdy.
Plazma wysokotemperaturowa.
Ciało stałe z

temperatura

powyżej 1000 0 Z.

Wszystkie ciała są rozgrzane

ponad 3000 0 Z.

Lampy kwarcowe.
Łuk elektryczny.

Zakres fal i częstotliwości ultrafioletu promieniowanie

Długość fali

λ = 10 -8 – 4*10 -7 M.

Częstotliwość

υ= 8*10 14 – 3*10 15 Hz

Właściwości promieniowania ultrafioletowego

Niewidzialny.
Wszystkie właściwości fal elektromagnetycznych (odbicie, interferencja, dyfrakcja i inne).
Jonizuje powietrze.
Kwarc jest przezroczysty, szkło nie.

Efekt biologiczny

Zabija mikroorganizmy.
W małych dawkach sprzyja tworzeniu się witaminy D, wzrostowi i wzmacnianiu organizmu.
Opalenizna.
W dużych dawkach powoduje zmiany w rozwoju i metabolizmie komórek, oparzenia skóry i uszkodzenia oczu.

Metody ochrony:

szklane okulary i krem przeciwsłoneczny.

Cechy promieniowania ultrafioletowego

Wraz ze wzrostem wysokości na każde 1000 m

Poziom UV

wzrasta o 12%.

Zastosowanie promieniowania ultrafioletowego

Tworzenie świetlistych kolorów.

Detektor waluty.

Opalenizna.

Robienie pieczątek.

w medycynie

Lampy i naświetlacze bakteriobójcze.

Biomedycyna laserowa.

Dezynfekcja.

W kosmetologii – lampy solaryjne.

w branży spożywczej

Sterylizacja (dezynfekcja) wody, powietrza i różnych powierzchni.

Zastosowanie promieniowania ultrafioletowego w kryminalistyce

W urządzeniach do wykrywania śladów materiałów wybuchowych.

w Drukarstwie

Produkcja pieczęci i stempli.

Do ochrony banknotów

Ochrona kart bankowych i banknotów przed fałszowaniem.
Detektor waluty.

Żywotność żarówki nie przekracza 1000 godzin.

Skuteczność świetlna 10-100 lm/W.

Aplikacja promieniowanie ultrafioletowe na kolei

Żywotność diody

50 000 godzin

i więcej.

Moc świetlna przekracza

120 lm/W i stale rośnie.

Zastosowanie promieniowania ultrafioletowego w kolejnictwie

Emiter

z niewielkim przesunięciem temperatury wzdłuż długości fali i długą żywotnością.

Historia odkrycia

Niemiecki fizyk Wilhelm Roentgen.

Zaszczycony

Nagroda Nobla.

Źródła promieniowania rentgenowskiego

Swobodne elektrony poruszające się z dużym przyspieszeniem.
Elektrony wewnętrznych powłok atomów zmieniające swój stan.
Gwiazdy i galaktyki.
Rozpad radioaktywny jąder.

Laser .

Lampa rentgenowska.

Zakres fal i częstotliwości promieniowania rentgenowskiego

Długość fali

λ = 10 -8 – 10 -12 M.

Częstotliwość

υ= 3 . 10 16 – 3 . 10 20 Hz

Właściwości promieni rentgenowskich

Niewidzialny.
Wszystkie właściwości fal elektromagnetycznych (odbicie, interferencja, dyfrakcja i inne).
Duża siła penetracji.
Silny efekt biologiczny.
Wysoka aktywność chemiczna.
Powoduje świecenie niektórych substancji – fluorescencję.

Efekt biologiczny

Jonizujący.
Powoduje chorobę popromienną, oparzenia popromienne i nowotwory złośliwe.

W medycynie

Diagnostyka

Terapia rentgenowska

Wykrywanie wad.
Analiza dyfrakcji promieni rentgenowskich.

SĄ POSPOLITE

Wszystkie fale elektromagnetyczne mają tę samą naturę fizyczną.
Występują, gdy ładunki elektryczne poruszają się z przyspieszoną szybkością.

Wszystkie fale elektromagnetyczne mają następujące właściwości: interferencję, dyfrakcję, odbicie, polaryzację, załamanie, absorpcję.

Rozchodzą się w próżni z prędkością 300 000 km/s.

WŁAŚCIWOŚCI PROMIENIOWANIA ELEKTROMAGNETYCZNEGO

RÓŻNICE

Wraz ze wzrostem częstotliwości:

Zmniejszanie długości fali.

Wzrost energii promieniowania.

Słabsza absorpcja przez substancję.

Zwiększona siła penetracji.

Silniejszy przejaw właściwości kwantowych.

Zwiększony szkodliwy wpływ na organizmy żywe.

Ultrafioletowy

promieniowanie

Podczerwień

promieniowanie

Fale radiowe

Promieniowanie gamma

Szybki ruch

Odkrycie promieni rentgenowskich. W 1894 roku, kiedy Roentgen został wybrany na rektora uniwersytetu, rozpoczął badania eksperymentalne nad wyładowaniami elektrycznymi w szklanych lampach próżniowych. Wieczorem 8 listopada 1895 roku Roentgen jak zwykle pracował w swoim laboratorium, badając promienie katodowe. Około północy, czując się zmęczony, przygotował się do wyjścia. Rozglądając się po laboratorium, zgasił światło i już miał zamknąć drzwi, gdy nagle zauważył w ciemności jakiś świetlisty punkt. Okazuje się, że ekran wykonany z błękitnowodorka baru świecił. Dlaczego świeci? Słońce już dawno zaszło, światło elektryczne nie mogło wywołać blasku, lampa katodowa została wyłączona, a dodatkowo została przykryta czarną tekturową osłoną. Rentgen ponownie spojrzał na lampę katodową i zrobił sobie wyrzuty: okazuje się, że zapomniał ją wyłączyć. Po wyczuciu włącznika naukowiec wyłączył odbiornik. Zniknął także blask ekranu; ponownie włączyłem słuchawkę - i znów pojawił się blask. Oznacza to, że blask jest powodowany przez lampę katodową! Ale jak? Przecież promienie katodowe są opóźniane przez osłonę, a metrowa szczelina powietrzna między tubusem a ekranem jest dla nich pancerzem. W ten sposób rozpoczęły się narodziny odkrycia.

Slajd 5 z prezentacji „Fizyka rentgenowska” na lekcje fizyki na temat „Promieniowanie jonizujące”

Wymiary: 960 x 720 pikseli, format: jpg. Aby bezpłatnie pobrać slajd do wykorzystania na lekcji fizyki, kliknij obraz prawym przyciskiem myszy i kliknij „Zapisz obraz jako...”. Możesz pobrać całą prezentację „X-rayphysical.ppt” w archiwum zip o wielkości 576 KB.

Pobierz prezentację

Promieniowanie jonizujące

„Fizyk rentgenowski” – styczeń 1896… Ale jak? Kierownik: Baeva Walentina Michajłowna. W ten sposób rozpoczęły się narodziny odkrycia. Promienie rentgenowskie mają takie same właściwości jak promienie świetlne. Odkrycie promieni rentgenowskich. Promienie rentgenowskie. Zniknął także blask ekranu; ponownie włączyłem słuchawkę - i znów pojawił się blask. W 1862 roku Wilhelm wstąpił do Szkoły Technicznej w Utrechcie.

„Promieniowanie ultrafioletowe” - Promieniowanie ultrafioletowe. Odbiorniki promieniowania. Działanie biologiczne. Plazma wysokotemperaturowa. Nieruchomości. Słońce, gwiazdy, mgławice i inne obiekty kosmiczne. Promieniowanie ultrafioletowe dzieli się na: Dla długości fal mniejszych niż 105 nm praktycznie nie ma materiałów przezroczystych. Historia odkrycia. Stosowane są odbiorniki fotoelektryczne.

„Promieniowanie podczerwone” – zastosowanie. Im cieplejszy jest obiekt, tym szybciej emituje. Duże dawki mogą powodować uszkodzenie oczu i oparzenia skóry. Można robić zdjęcia w promieniach ultrafioletowych (patrz ryc. 1). Ziemia emituje promieniowanie podczerwone (termiczne) do otaczającej przestrzeni. 50% energii promieniowania słonecznego pochodzi z promieni podczerwonych.

„Rodzaje fizyki promieniowania” - Podczas rozpadu beta elektron wylatuje z jądra. Wypadek w Czarnobylu. Czas potrzebny do rozpadu połowy atomów nazywa się okresem półtrwania. Współczesne poglądy na radioaktywność. Istnieje wiele różnych wyjaśnień przyczyn awarii w Czarnobylu. Okazało się, że promieniowanie nie jest jednorodne, ale jest mieszaniną „promieni”.