6. Promieniowanie Roentgena.

Prezentacja na temat: "6. Promieniowanie Roentgena."— Zapis prezentacji:

1 6. Promieniowanie Roentgena.
Autor: Ada Czernek Kierunek: Górnictwo i geologia Fizyka współczesna Kraków, r.

2 Promieniowanie/ promienie X
Nazwa „promienie X” oznaczała nieznany typ promieniowania, który wykraczał poza dotychczasowe metody badawcze. Odkrywcą tego przedziału widma fal elektromagnetycznych był niemiecki fizyk, Wilhelm Röntgen. Röntgen w 1901 roku za swoje odkrycie został uhonorowany Nagrodą Nobla — jako pierwszy w dziedzinie fizyki.

3 Promieniowanie/ promienie X
Promieniowanie X, popularnie zwane rentgenowskim, jest rodzajem promieniowania elektromagnetycznego o zakresie długości fal w przedziale około 0,001nm do 10nm.

4 Wytwarzanie promieniowania X
Promieniowanie te uzyskuje się najczęściej w lampie rentgenowskiej poprzez wyhamowywanie rozpędzonych elektronów na materiale o dużej liczbie atomowej (powyżej 20).

5 Wytwarzanie promieniowania X
Elektron może być wyhamowany i odbity przez atom wolframu, emitując przy tym energię w postaci promieniowania rentgenowskiego.

6 Wytwarzanie promieniowania X
Elektron może wybić z wewnętrznej orbity atomu wolframu jeden z jego elektronów. Promieniowanie rentgenowskie powstaje wskutek przejścia elektronu z orbity zewnętrznej na miejsce wybitego wcześniej elektronu.

7

8 Widmo promieniowania rentgenowskiego
Złożony kształt widma jest rezultatem nakładania się dwóch efektów: emisji promieniowania hamowania i emisji promieniowania charakterystycznego.

9 Promieniowanie hamowania

10 Powstawanie widma ciągłego

11 Promieniowanie hamowania
Widmo promieniowania X wytwarzanego w wyniku bombardowania tarczy Wykonanej z molbidenu elektronami o energii 35 keV.

12 Promieniowanie charakterystyczne
gdzie: λ- długość fali elektromagnetycznej, Em ,En - energie elektronów na powłokach m i n, prędkość światła w próżni c= · 10^8 [m/s], stała Plancka h= · 10^(-34) [Js].

13 Emisja promieniowania charakterystycznego

14 Prawo Moseleya Prawo to wyraża zależność częstotliwości (ν) linii charakterystycznego promieniowania rentgenowskiego od liczby atomowej (Z) pierwiastka emitującego to promieniowanie (widmo rentgenowskie): gdzie: σ-stała ekranowania (zależna od serii tj. K, L, M…) C-stała, w przybliżeniu równa stałej Rydberga, Z-liczba atomowa.

15 Prawo Moseleya Dzięki pomiarom częstotliwości promieniowania X w widmie liniowym udało się, na podstawie prawa Moseleya, poprawnie i jednoznacznie wyznaczyć kolejność liczb atomowej znanych pierwiastków. Wykres Moseleya dla linii Kα widma charakterystycznego 21 pierwiastków. Częstość wyznaczona została na podstawie zmierzonej długości fali.

16 Wykorzystanie promieniowania X
w medycynie (prześwietlenia, rentgenowska tomografia komputerowa, leczenie chorób nowotworowych zamiennie za radioizotopy), w przemyśle (do kontroli jakości wykonania materiałów, do sterylizacji produktów spożywczych), do celów bezpieczeństwa (prześwietlania bagażu na lotniskach), do celów artystycznych (do tworzenia fotografii).

17 Dziękuję za uwagę

18 Literatura promienie-x/
Centrum Nauki Kopernik; promienie-x Sz. Szczeniowski, Fizyka doświadczalna, cz.V: Fizyka atomu, str. 17 – 40, PWN W-wa, 1976 D. Halliday, R .Resnick, J. Walker, Podstawy fizyki, str. 85 – 88, PWN W-wa, 2003. P. Dzięcielski, Promieniowanie rentgenowskie Widmo promieniowania rentgenowskiego: ciągłe i charakterystyczne Widmo emisyjne promieniowania rentgenowskiego-promieniowanie, 2008. Elektromagnetyzm- promieniowanie elektromagnetyczne; Wilhelm Roentgen, odkrycie i własności promieniowania X; Nature, 2008; promienie-x/