raze x dacu

8/7/2019 raze x dacu

1/17

Raze XRaze X


2/17

Cuprins

Radiatiile X;

Natura radiatiilorX;

Proprietatiile razelorX;

Absorbtia de raze X;

Surse de raze X;Aplicatiile acestorradiatii;

Bibliografie.


3/17

Radiatiile X

Au fost descopoerite de fizicianulgerman Rontgen WilhelmConrad (1845-

1923). Descoperirea sa i-a asigurat celebritatea pentrucare in 1901 a primitPremiul Nobel

Radiatiile electromagnetice sunt produse prinoscilatia sau acceleratia uneisarcini electrice.Undele electromagnetice au atat componente electrice cat simagnetice. Gama radiatiilorelectromagnetice este foarte larga: unde cufrecventa foarte inalta silungime mica sau frecventa foarte joasa silungimemare.

Lumina vizibila constituie numai oparte din spectrul undelorelectromagnetice. Inordine descrescatoare de frecventa, spectrulundelorelectromagnetice se compune din: radiatii gama, radiatii X, radiatiiultraviolete,lumina vizibila, radiatiiinfrarosii, microunde siunde radio.

Undele electromagnetice nu aunevoie de mediu pentru a se transmite.Astfel, lumina si undele radiopot circula inspatial interplanetarsiinterstelar, la

soare sistele, pana la Pamant. Indiferent de frecventa silungimea de unda,undele electromagnetice auoviteza de 299.792km/sinvid. Lungimea sifrecventa undelorelectromagnetice sunt importante in determinarea efectului

termic, alvizibilitatii, al penetrarii si a altorcaracteristici


4/17

Asadarradiatiile X sunt radiatiielectromagnetice penetrante, cu lungimede unda maiscurta decat a luminiisirezulta prin bombardarea unei tinte detungstencu electronicu viteza mare. Aufost descoperite intamplatorin anul 1895de fizicianulgerman WilhemConradRoentgen, in timpce facea experimente dedescarcari electrice in tuburi vidate,respectiv el a observat ca dinloculunde

razele catodice cadeaupe sticla tubuluirazbateauin exteriorraze cuinsusirideosebite; aceste raze strabateaucorpurile,impresionauplacutele fotografice, etc. Elle-a numit raze X deoarece natura loreranecunoscuta. Ulteriorau fost numite raze

(radiatii) Roentgen, incinstea fizicianuluicare le-a descoperit.


5/17

Natura radiatiilorXPrimul tub care a produsraze X a fost conceput de fizicianul William

Crookes. Cuun tub de sticla partialvidat, continand doi electroziprincare trece

curent electric. Ca rezultat alionizarii, ioniipozitivilovesccatodulsiprovoacaiesirea electronilordincatod. Acesti electroni, sub forma unui fascicul de razecatodice, bombardeaza peretii de sticla ai tubuluisirezulta razele X. Acest tubproduce numai raze X moi, cu energie scazuta.

Un tub catodicimbunatatit, prinintroducerea unuicatod curbat pentru focalizareafasciculului de electronipe o tinta dinmetalgreu, numita anod, produce raze Xmai dure, culungimi de unda maiscurte si energie maimare. Razele X produse,depind de presiunea gazului din tub. Urmatoarea imbunatatire a fost realizata deWilliam David Coolidge in 1913 prininventarea tubului de raze X cucatodincalzit. Tubul este vacuumat iarcatodul emite electroniprinincalzire cuuncurentelectric auxiliar. Cauza emiterii electronilornu este bombardarea cuioni, ca incazurile precedente. Accelerarea procesului de emitere a electronilorse face prinaplicarea unuicurent electric de inalta tensiune, prin tub. Cucat creste voltajul,scade lungimea de unda a radiatiei.

Fizicianul american ArthurHollyCompton (1892 1962), laureat al

Premiului Nobel, prinstudiile sale a descoperit asa numitul effect Compton inanul 1922. Teoria sa demonstreaza ca lungimile de unda ale radiatiilorX sigamacresc atunci cand fotoniicare le formeaza se ciocnesc de electroni. Fenomenuldemonstreaza si natura corpusculara a razelorX.


6/17

Tubullui WilliamCrookes


7/17

Cum functioneaza tubul de raze X


8/17

Proprietatile radiatiilorX

Radiatiille X impresioneaza solutia fotografica, ca silumina.Absorbtia radiatiilor depinde de densitatea si de greutatea atomica. Cucat

greutatea atomica este maimica, materialul este maiusorpatruns de razeleX. Cand corpuluman este expusla radiatiii X, oasele, cugreutate atomicamaimare decat carnea, absorb inmai mare masura radiatiile siaparumbremaipronuntate pe film. Radiatiile cuneutronise folosescin anumite tipuride radioagrafii, cu rezultate totalopuse: partile intunecate de pe filmsuntcele mai usoare.

Radiatiile X provoaca fluorescenta anumitormateriale, cum arfi

platinocianidul de bariusisulfura de zinc. Daca filmul fotografic esteinlocuit cuun ecran tratat cuun asemenea material, structura obiecteloropace poate fiobservata direct. Aceasta tehnica se numeste fluoroscopie.

Alta caracteristica importanta este puterea de ionizare, care depindede lungimea de unda. Capacitatea razelorX monocromatice de a ioniza,este direct proportionala cu energia lor. Aceasta proprietate ne ofera ometoda de masurare a energieirazelorX. Cand razele X trecprintr-ocamera de ionizare, se produce uncurent electricproportionalcu energiafascicululuiincidental. De asemenea, datorita capacitatii de ionizare, razeleX pot fivazute intr-unnor. Alte proprietati: difractia, efectul fotoelectric,efectulComptonsi altele.


9/17

Cumse produce oradiografie


10/17

Sectiune printr-oradiografie


11/17

Surse de raze-X

Sistemul solar- Atmosfera externa a Soarelui este osursa de raze-X.Stele - Atmosfera fierbinte saucorola stelelornormale producsi ele raze-X. Observatiile

razelor-X sunt folositoare la intelegerea activitatiistelelorin evolutia lor. Stelele Pitice Albe- Acestea sunt dense, resturi arse ale unorstele cum arfi Soarele. Ele s-au

format inurma consumariicombustbilului nuclear.

Supernove si ramasite ale acestora Cand ostea explodeaza sise transforma intr-osupernova, explozia creeaza unnorincare se pot atinge valori de maimulte milioane degrade care straluceste inraze-X timp de mii de ani. Observatiile razelor-X pot dezvaluidinamica explozieisi elementele grele prezente innorulrezultat.

Stelele neutronice- Cand ostea masiva devine osupernova, ea poate lasa inurma sa ramasitedense numite de specialisti stele neutronice. Stelele neutronice tinere trimit in afara lorparticule cu energiicare pot trimite raze-X timp de maimulte mii de ani.Gaurile negre-Cand stea moarta are masa maimare decat treisori, aceasta formaeaza ogauraneagra inspatiu. Telescoapele pentruobservarea razelor-X ne dauoimagine asupra materieisupraincalzite care se misca in jurulgaurilornegre.Galaxiile Observatiile prinraze-X a galaxiilornormale aurevelat calduroasa, energeticaparte a caracteruluiuneigalaxiiprinlocalizarea stelelorneutronice, ramasitele supernovelorsi ale gaurilornegre.Galaxii active si Quasari Galaxiile active duco viata violenta, de obiceiincentrulacestora. Aceasta activitate se datoreaza uneigaurinegre uriase dincentrul acestora sauocoliziune cuo alta galaxie sau ambele. Quasariisunt exemple extreme de galaxii active.Un fundal radioactivCerulobservat inraze-X nu este intunecat, ci este slab luminat,lumina inraze-X care vine de la multe surse indepartate.


12/17

Pamantulluminat curaze X


13/17

Absorbtia de raze-X

Absorbtia acestora de catre atmosfera Pamantutui este impartita pe maimultestraturi atmosferice. Absorbtia se face inurmatorulmod:

Fotoniirazelor-Xparticule minuscule incarcate cu energie electromagneticaputernicasunt absorbiti de orice intalnescincale sicare este compus din atomi.Cantitatea de radiatiise imputineaza trecand prinionosfera siprinstratul de ozon.

Ce se intampla cand razele-X sunt absorbite in atmosfera?

Energia unei unde X incearca sa deplaseze un electron de la orbitalui din jurul unui atom de oxigen.acest proces se numeste absorbrtia foto-

electrica, deoarece un foton este absorbit in procesul inlaturarii electronului dela atom.Telescoapele pentru observarea razelor-X de deasupra Pamantului pot

colecta radiatii de tip X de la surse care se afla la miliarde de ani luminadepartare. Aceste radiatii-X de provenienta cosmica sunt focalizate de o oglindaconcava si redirectionate spre un aparat de masura a intensitatii si proprietatilorcum ar fi directia din care vin si energia razelor-X. Un material solid sau gazos

din interiorul aparatului absoarbe aceste raze sub efectul foto-electric.


14/17

Aplicatiile radiatiilor XPrincipalele utilizari: cercetaristiintifice,

industrie, medicina

StudiulradiatiilorX a jucat unrolvitalin fizica, inspecialindezvoltarea mecaniciicuantice. Ca mijloc de cercetare, radiatiileX aupermis fizicienilorsa confirme experimental teoria

cristalografiei. Folosind metoda difractiei, substantele cristalinepot fiidentificate sistructura lordeterminate. Metoda poate fiaplicata sila pulberi, care nu austructura cristalina, darostructura moleculara regulata. Prin aceste mijloace se potidentifica compusichimicisise poate stabilimarimea

particulelorultramicroscopice. Prinspectroscopie curaxe X sepot identifica elementele chimice siizotopiilor. In afara deaplicatiile din fizica, chimie, mineralogie, metalurgie si biologie,razele X se utilizeaza siinindustrie, pentru testarea nedestructivaa unoraliaje metalice. Pentru asemenea radiografiise utilizeazaCobalt 60 siCaesium 137.


15/17

De asemenea prinradiatii X se testeaza anumite fazede productie sise elimina defectele. Razele Xultramoise folosescin determinarea autenticitatiiunorlucrari de arta saula restaurarea unorpicturi. Inmedicina, radiografele sau fluoroscoapele sunt

mijloace de diagnosticare. Inradiotarapie seutilizeaza in tratamentulcancerului. Aparatulcomputerizat, tomograful axial (scannerCAT sauCT) a fost inventat in 1972 de inginerul eletronistGodfrey Hounsfield si a fost pusin aplicare pe scara

larga dupa anul 1979.


16/17

Bibliografie

http://teaching.phys.sci.qut.edu.au/pub/dmi/Physics_page.htm

www.altavista.com

www.referat24.ro

Fizica FI/F2:manualpentruclasa a-XII-a,Ion Toma,Rodica Ionescu-Andrei,Cristina Onea-Bucuresti,Grupul Editorial Art,2007.

Fizica F1/F2:manualpentruclasa a-XII-a,Daniel OvidiuCrocnan-

Bucuresti,Sigma,2007.

Fizica:manualpentruclasa a-XII-a:F1/Constantin Mantea,Bucuresti:All

Educational,2003


17/17

Proiect realizat de elevul:DACU

LAURENTIU

clasa a-XII-a TEH

Profesorcoordonator:ANITOAE

LILIANA

LICEUL DIMITRIECANTEMIR HUSI

raze x dacu

Documents

Transcript of raze x dacu