Recomendados
Mais conteúdo relacionado
Semelhante a История ренгеновских лучей.pptx
Semelhante a История ренгеновских лучей.pptx (20)
История ренгеновских лучей.pptx
- 1. фотоупругость X-излучение и их прикладное значение
- 2. В 1813 году Зеебек, а в 1816 ещё и Брюстер научили человечество видеть напряжения.
- 4. В 1895 году Вильгельм Конрад Рентген научил человечество смотреть вглубь. За открытие рентгеновских лучей Рентгену в 1901 году была присуждена первая Нобелевская премия по физике.
- 5. Сказ о дружбе, зависти и пофигизме
- 6. • Обладают большей жёсткостью • Не отклоняются в электрическом и магнитном поле • В воздухе интенсивность уменьшается медленнее чем уменьшается длина свободного пробега В отличие от катодных Х-лучи:
- 7. • Рентгенография (диагностика) • Ренгенотеорапия • Рентгенотелевизионные интроскопы (безопасность)
- 8. • Рентгеноспектральный анализ (рентгенофлуоресцентный анализ основан на испускании образцом спектра, можно получить элементный состав из анализа спектра) • Рентгеноэлектронная спектроскопия (или электронная спектроскопия для хим. анализа, там про фотоэффект и определение состава тоже) • Рентгеноструктурный анализ (рентгеновская лазерная микроскопия – это то же самое, но когда не кристалл, а только молекула или несколько) • Рентгеновская рефлектометрия (про поверхности и плёнки) • Рентгеновская микроскопия • Рентгеновская литография (изготовление микросхем) • Рентгеновская дефектоскопия (радиографический контроль)
- 9. Дифференциальный диагноз костной-суставной патологии. Кортикальная деструкция. По данным рентгенографии при злокачественных мелко- круглоклеточных опухолях (саркома Юинга, мелкоклеточная остесакрома, лимфома, мезенхимальная хондросаркома) целостность кортикальной пластинки может быть сохранена, но, распространяясь чрез гаверсовы каналы, они могут формировать массивный мягкотканый компонент.
- 12. Рентгеноспектральный анализ Рентгенофазовый анализ Закон Мозли (частоту спектральных линий характеристического рентгеновского излучения атома химического элемента связана с его порядковым номером). Условие Вульфа- Бреггов
- 16. Очевидно же, что прозрачность зависит от плотности Fe 7,87 Al 2,70 Pb 11,35 Плотность металлов, г/см³
- 17. Fe 7,87 Al 2,70 Pb 11,35 Плотность металлов, г/см³ Материал Плотность, г/см³ Прозрачность (относительная) Стекло 2,55 более прозрачный, чем непрозрачный Алюминий 2,70 Кварц 2,65 Кальцит 2,71 заметно менее прозрачный
- 18. Очевидно же, что прозрачность зависит от атомного номера Fe 26 Al 13 Pb 82 Атомный номер
- 19. Испытание металлических отливок без их разрушения Радиографический контроль используется для обнаружения в сварных швах таких дефектов, как трещины, непровары, шлаковые включения, газовые поры и др. Такие дефекты, как расслоения и планарные трещины обнаружить с помощью рентгенографии трудно.
Notas do Editor
- Количественное различие в длине волны приводит к глубокому качественному различию во многих свойствах и особенностях электромагнитных волн. Способность излучения проникать через вещество называется жесткостью этого излучения. Так что у нас сегодня будет тема пожёстче.
- Фотоупругость, фотоэластический эффект, пьезооптический эффект — возникновение оптической анизотропии в первоначально изотропных твёрдых телах (в том числе полимерах) под действием механических напряжений. Фотоупругость является следствием зависимости диэлектрической проницаемости вещества от деформации и проявляется в виде двойного лучепреломления и дихроизма, возникающих под действием механических нагрузок. При одноосном растяжении или сжатии изотропное тело приобретает свойства оптически одноосного кристалла с оптической осью, параллельной оси растяжения или сжатия. При более сложных деформациях, например при двустороннем растяжении, образец становится оптически двухосным. Диэлектрическая проницаемость — тензорная величина — зависит от направления электрического вектора, то есть от состояния поляризации волны, поэтому и фазовая скорость волны будет зависеть от её поляризации. Показатель преломления n=sqrt(ε), а от него зависит скорость электромагнитной волны v=c/n. В итоге электромагнитные волны с разными направлениями колебаний вектора электрического поля имеют разные скорости распространения. Плеохроизм — следствие оптической анизотропии веществ. Поглощение и преломление света в них анизотропно, а зависимость поглощения от длины волны (следовательно, видимого цвета) определяет видимую окраску кристаллов. На фото плеохромизм турмалина.
- Растяжение образцов
- Портрет и его внутренность можно увидеть у меня на руке. Кстати, это был тот редкий случай, когда буквально за год открытие стало использоваться на практике. Обычно на этот этап уходят десятилетия. Так вот, не надо так. Люди ещё не знали о том, что Х-лучи могут быть губительны. Много человек, увлекавшихся опытами с ними пострадало, к сожалению. Длительное воздействие приводит к ожогам, опухолям и лучевой болезни.
- Я скажу пару слов об истории открытия, она довольно поучительна. В течении 15 лет, после опубликования Гольдштейном статьи, которую прочитали, наверное, все, кто интересовался катодными лучами, никому не пришло в голову задаться вопросом: «Почему может светиться экран, защищённый от катодных лучей?». Томпсон, который замечал подобный эффект и писал о нём будто бы просто соглашаясь с этим как со второстепенным явлением, все силы сосредоточил на изучении катодных лучей, молодец, не распылялся, как некоторые. И задолго до открытия знали, что фотографические пластины не следует оставлять около катодно-лучевой трубки (иначе засветятся). В Википедии ещё и приплетают Теслу, который якобы тоже что-то видел… Некоторые из результатов Ленарда обусловлены были, вероятно, не катодными лучами, а возникновением Х-лучей. Ленард был глубоко удручён тем, что не он открыл Х-лучи, которые были у него прямо под носом, и которые он скорее всего обнаружил бы, если бы не проклятый Рентген. Первоначально дружеское отношение Ленарда к Рентгену после присуждения последнему Нобелевской премии за 1901 год сменилось на резко враждебное, впоследствии он называл Рентгена «повивальной бабкой», а себя — настоящей матерью открытия Х-лучей. Никогда не называл имени Ренгена, упоминая об этих лучах и неадекватно относился к людям, которые по его мнению недооценивали его заслуги перед наукой. Рентген был человеком скромным, лучи в свою честь никогда не называл. Кроме того, он опубликовав своё открытие сделал невозможным его патентование, понимая его колоссальное значение и то, какие доходы он бы мог с него получить. Хороший был мужик. Говоря о путях развития науки, замечу, что далеко не каждый способен увидеть проявление нового в каком-либо уже известном явлении. Если все они такие умные, то им бы и досталась Нобелевская премия, и говорить тут больше не о чем. Проблема в том, что задним числом все они умные. Первому что-то заявить гораздо сложнее. Рентген, кстати 6 недель потратил на то, чтобы выяснить основные свойства лучей и продемонстрировать, что они отличаются от катодных.
- Свойства объясняются тем, что Х-лучи не содержат заряженных частиц. От них как и от радиоактивности спасает укорачивание времени воздействия и эр квадрат от источника. Кроме того, это не могли быть УФ-лучи или ИК-лучи. Ренгеновские лучи не отражаются и не преломляются. На самом деле это неправда, но длина волн так мала, и отражаются они настолько мало, что тогда Рентгену не удалось наблюдать таких явлений. Напомню ещё что Х-лучи обладают ионизирующим действием, воздух, например начинает проводить электричество под их воздействием.
- Как бы это парадоксально не звучало, но люди опухоли лечат тем, что опухоли вызывает.
- Применений в физике и химии так много, что пришлось унести их на другой слайд. Рентгеноспектральный анализ основан на изучении спектра рентгеновских лучей прошедших сквозь образец или испущенных им (рентгенофлуоресцентный анализ). При облучении в-ва происходит поглощение рентгеновского кванта hv (h-постоянная Планка, v-частота излучения), сопровождающееся эмиссией электрона с внутренних или внешних оболочек атома. Энергия связи электрона Есв в образце в соответствии с законом сохранения энергии определяется уравнением: Есв = hv-Eкин, где Eкин-кинетическая энергия фотоэлектрона. Значения Есв электронов внутренних оболочек специфичны для данного атома, поэтому по ним однозначно можно определить состав хим. соединения. Кроме того, эти величины отражают характер взаимод. исследуемого атома с др. атомами в соединении, т.е. зависят от характера химической связи. Рентгеноструктурный анализ (рентгенодифракционный анализ) — один из дифракционных методов исследования структуры вещества. В основе данного метода лежит явление дифракции рентгеновских лучей на трехмерной кристаллической решетке. Известный пример применения – определение структуры ДНК. За последние годы рентгеновская рефлектометрия стала бесценным инструментом для изучения структуры и внутреннего строения материалов, производимых в виде тонких пленок субмикронного и атомного масштаба. В исследованиях по тонкопленочным материалам одной из прикладных задач рефлектометрии этого типа является создание сложных покрытий, обладающих специфическими свойствами, которые необходимы для ряда технических приложений. В рентгеновской микроскопии используют специальные приборы — рентгеновские микроскопы. Разрешающая способность достигает 100нм, что в 2 раза выше, чем у оптических микроскопов (200нм). Теоретически рентгеновская микроскопия позволяет достичь на 2 порядка лучшего разрешения, чем оптическая (поскольку длина волны рентгеновского излучения меньше на 2 порядка). Однако современный оптический микроскоп - наноскоп имеет разрешение до 3-10нм. В группе немецкого учёного Хелля из Института Биофизической Химии научного сообщества Макса Планка (Гёттинген) в сотрудничестве с аргентинским учёным Босси в 2006 году был разработан оптический микроскоп под названием Наноскоп, позволяющий преодолевать барьер Аббе и наблюдать объекты размером около 10 нм (а на 2010 год и ещё меньше), оставаясь в диапазоне видимого излучения, получая при этом высококачественные трёхмерные изображения объектов, ранее недоступных для обычной световой и конфокальной микроскопии. Рентгенолитография, как и оптическая литография, осуществляется путём одновременного экспонирования большого числа деталей рисунка, но коротковолновое рентгеновское излучение позволяет создавать рисунок с более тонкими деталями и более высоким разрешением. Благодаря малой длине волны l рентг. излучения методы Р. л. обладают высокой разрешающей способностью (~10 нм). А теперь вопрос на засыпку, чем занимаются в том кабинете? Основной задачей рентгенофазового анализа (РФА) является идентификация различных фаз в их смеси на основе анализа дифракционной картины, даваемой исследуемым образцом. Определение вещества в смеси проводится по набору его межплоскостных расстояний и относительным интенсивностям соответствующих линий на рентгенограмме.
- Просто хочу сказать, что Х-лучи – не панацея. Вот отличия между ними и МРТ. В МРТ кроме того, что детально видно мягкие ткани содержится не просто два дэ проекция тела, а куча изображений-срезов. МРТ может выявить больше патологий, но оно дороже, дольше, и если в человеке пуля, то вообще это ужасный вариант. Кстати, людям с татуировками не стоит бояться МРТ, институт Макса Планка нашёл 330 человек с 932 татуировками, чтобы это проверить во время 567 МРТ сессий, никаких серьёзных последствий не возникло. Были испытаны разные установки и масла.
- Ну вот, если кому-то интересно было, что видят досмотрщики.
- TARGET™ - автоматическое обнаружение опасных предметов. Система сама анализирует массу, размер и состав предметов и на основании этих данных автоматически идентифицирует потенциальную угрозы. DTA™ - предупреждение о повышенной плотности предметов. Сканирование опасных объектов часто затруднено из-за их непроницаемости для рентгеновских лучей.
- Экспериментаторы смотрите вверх, теоретики – вниз.
- Кристалл подошёл в роли дифракционной решётки. Ученик Зоммерфельда Эвальд когда диссер писал спросил у Лауэ что-то. И от его вопрос Лауэ придумал вот это. Фридрих и Книппинг уже попробовали. Вильям Брегг (сын Герни Брегга) уже развил догадки о том что там что значит на картинке.
- Электрон сталкивается с ядром и получается тормозное излучение. Сначала он разгонялся, потом об ядро затормозился, при это испустил электромагнитное излучение. Так как ускорение обратно пропорционально массе m частицы, то в одном и том же поле тормозное излучение легчайшей заряженной частицы — электрона будет, например, в миллионы раз мощнее излучения протона (I ~ a2 ~ 1/m2). Поэтому чаще всего наблюдается и практически используется тормозное излучение, возникающее при рассеянии электронов на электростатическом поле атомных ядер и электронов; такова, в частности, природа рентгеновских лучей в рентгеновских трубках и гамма-излучения, испускаемого быстрыми электронами при прохождении через вещество. Когда электроны пучка сталкиваются с электронными оболочками других атомов происходит нечто иное. Будет происходит линейчатое излучение с длинами волн в ренгеновском диапазоне. Для каждого атома свой набор длин волн и свой набор частот. Вот это и называется характеристическим рентг. излучением. Если Ее больше Есвзи К электронов, будут возникать все линии (эффект домино). А если только для Л оболочки, то серии пойдут уже от Л.
- Стекло это натрий-кальций-силикаты, кальция там мало в молекуле, в основном элементы с малым атомным номером. Алюминий имеет 13 атомный номер. Кварц это силициум о два, где у кислорода 8 атомный номер, у силициума 14. А вот у кальция атомный номер 20. Кальцит это кальций цэ о три.
- Таким образом в первом приближении поглощение пропорционально плотности, но при более глубоком приближении поглощение рентгеновский лучей уже связано с плотностью электронов в веществе.
- Сварщики, например, тоже используют Х-лучи для просвечивания сварных соединений, швов. Не стоит его путать с рентгеновской сваркой — экспериментальный процесс сварки, который использует мощные рентгеновские источники для обеспечения процесса сварки тепловой энергией, необходимой для сварки материалов.