Короткохвильове електромагнітне випромінювання з довжиною хвилі від 10 нм до 0.01 нм. В електромагнітному спектрі діапазон частот рентгенівського випромінювання. - презентация

1 короткохвильове електромагнітне випромінювання з довжиною хвилі від 10 нм до 0.01 нм. В електромагнітному спектрі діапазон частот рентгенівського випромінювання лежить між ультрафіолетом та гамма-променями. 1

2 2

3 Видатний німецький фізик-експериментатор. Відкрив (1895) рентгенівські промені, досліджував їх властивості. Праці з пєзо і піроелектричних властивостей кристалів, магнетизму. Член Берлінської академії наук. Перший (1901 р.) лауреат Нобелівської премії з фізики «за надзвичайно важливі заслуги перед наукою, які полягають у відкритті рентгенівських променів» (1845 – 1923р.)

4 Якщо Рентгена знає нині весь світ, то ім'я Івана Пулюя тільки здобуває обшири. На думку науковців, внесок Рентгена у дослідження Х-променів є явно завищеним. Рентген надавав значення тільки фактам, а не їх поясненню. 4 Iван Пулюй стояв бiля витокiв одного iз найвизначнiших досягнень людства - вiдкриття "X"-променiв, отримав першi високоякiснi свiтлини з їх застосуванням. Всi експерименти з "X"-променями вчений проводив з вакуумними трубками власної конструкцiї.

5 Англійський фізик. Навчався в Ітоні та Трініті - коледжі Оксфордського університету. У 1910 –1914 працював у лабораторії Резерфорда в Манчестерському, а потім в Оксфордському університетах. У 1913 встановив залежність між частотою спектральних ліній характеристичного рентгенівського випромінювання та атомним номером елемента. 5 (1887–1915)

6 6 Слово "лазер" складене з початкових букв в англійському словосполученні Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, що українською означає: посилення світла за допомогою змушеного випромінювання. Коротка історія створення лазера: 1917 р.- Ейнштейн вводить поняття змушене випромінювання 1939 р. – Фабрикант вказав на можливість використання змушеного випромінювання для підсилення електромагнітного випромінювання при його проходженні через речовину р. - радянські фізики Басов і Прохоров (Таунс – США) зробили висновок про принципову можливість створення підсилювача випромінювання у СВЧ діапазоні р. - Т. Мейман створив перший у світі рубіновий лазер

7 7 Теодор Мейман увійшов в історію як фізик, якому вперше в світі вдалося отримати лазерний ефект у твердому тілі. Закінчив університет штату Колорадо, потім працював у Стенфорді, в 1955 р. отримав ступінь доктора філософії. Незважаючи на те, що Мейман мав великий дослідницький досвід, у нього ніхто не вірив. Фінансування було скудним. Коли в якості матеріалу для лазера він запропонував рубін, маститі вчені з нього сміялися. Але 16 травня 1960 г. Т. Мейман створив перший у світі рубіновий лазер, випередивши на кілька місяців створення в 1961 р. газового лазера

8 Басов– відомий радянський фізик віце – голова виконавчої ради Всесвітньої федерації наукових робітників, лауреат Нобелівської премії з фізики (разом с Прохоровим та Таунсом) за розробку принципу дії лазера і мазера

9 Кванти рентгенівського випромінювання мають велику енергію і поширюються прямолінійно зі швидкістю світла. Властивості: - Велика проникна здатність. - Поглинальна і розсіювальна здатність. - Поляризація. - Здатність викликати світіння деяких речовин (люмінофорів), що використо­вується під час рентгеноскопії. - Фотохімічна дія, що виявляється у засвічуванні фотографічного матеріалу і вико­ристовується для виготовлення рентгенівських знімків. - Іонізуюча дія, яка полягає в тому, що під час проходження крізь середовище випромінювання розщеплює його нейтральні атоми і молекули на позитивні та негативні іони. - Біологічна дія здатність викликати зміни в живих організмах, що використо­вується в променевій терапії 9

10 Під час проходження через різні середовища відбувається поглинання і розсіювання рентгенівського випромінювання. Поглинання відбувається тоді, коли рентгенівський квант, відриваючи електрон від атома речовини, повністю передає йому свою енергію (електрон, що звільнився зі сфери притягання атома, називається фотоелектроном, а саме явище - фотоефектом), іонізує середовище. Місце вибитого електрона займає електрон із більш віддаленої від ядра атома орбіти. Це перегрупування електронів атома може супроводжуватись утворенням вторинного характеристичного рентгенівського, ультрафіолетового, видимого або інфрачервоного випромінювання. 10

11 Розсіювання рентгенівського випромінювання відбувається внаслідок зіткнення з атомами речовини і відхилення від напрямку основного пучка. Коли випроміню­ вання м'яке (кванти несуть малу енергію), відбувається пружний удар, під час якого квант м'якого рентгенівського випромінювання стикається з електроном внутрішньої орбіти атома, а енергія його недостатня, щоб підняти цей електрон на поверхню атома, тому рентгенівське випромінювання також тільки відхиляється вбік, не змінюючи довжини хвилі. В обох випадках відбувається класичне розсіювання. 11

12 Ступінь поглинання і ослаблення рентгенівського випромінювання різними середовищами чи речовинами тим значніший, чим більший порядковий номер елементів, які входять до складу речовини, її товщина та щільність розташування в ній атомів. Організм людини складається з неоднорідних тканин (кістки, м'язи, повітроносні органи та інші) з різним ступенем поглинання рентгенівського випромінювання. Цим зумовлене його застосування для одержання диференційованого зображення внутрішньої структури органів і тканин, яке ґрунтується на інтерпретації різних за інтенсивністю тіней. 12

13 13 ЗАСТОСУВАННЯ РЕНТГЕНІВСЬКИХ ПРОМЕНІВ Рентгенодіагностика та рентгенотерапія В МЕДИЦИНІ

14 Важливе значення для багатьох галузей техніки має рентгенівська дефектоскопія, наприклад для виявлення внутрішніх порожнин виливків (раковин, включень шлаків), тріщин у рейках, дефектів зварених швів.

15 дозволяє встановити просторове розташування атомів у кристалічній решітці мінералів і сполук, у неорганічних та органічних молекулах (встановлення структури ДНК). Рентгенівська мікроскопія дозволяє, наприклад, одержати зображення клітини, мікроорганізму, побачити її внутрішню будову. Рентгенівський спектральний аналіз за положенням та інтенсивністю ліній характеристичного спектра дозволяє встановити якісний і кількісний склад речовини. (дослідження Всесвіту)

16 Рентгенівська спектроскопія за рентгенівськими спектрами вивчає розподіл густин електронних станів за енергіями у різних речовинах, досліджує природу хімічного зв'язку… Рентгенотелевізійн і інтроскопи для дослідження ручного багажу Рентгенівський спектроскоп

17 Рентгенівські сканери використовуються для безконтактного огляду вантажів і багажу. Багаж пасажирів в аеропортах оглядається за допомогою таких пристроїв на предмет можливої наявності зброї, наркотиків і бомб. Рентгенівське випромінювання локалізовано всередині корпусу сканерів і з цього вони безпечні для оточуючих. 17