Рентгеновское излучение. Устройство рентгеновской трубки. Рентгеновская трубка с вращавшимся анодом. Тормозное рентгеновское излучение

Ускоренные электроны проникают вглубь атома и из внутренних электронных слоев выбивают электроны. На свободные места переходят электроны с верхних уровней, в результате высвечиваются фотоны характеристического излучения.

В отличие от оптических характеристические рентгеновские спектры однотипны. Это объясняется тем, что внутренние электронные слои у разных атомов одинаковы

Характеристические рентгеновские спектры сдвигаются в область больших частот с увеличением заряда ядра.

Закон Мозли:

6.Взаимодействие рентгеновского излучения с веществом

Когерентное (классическое) рассеяние

Если энергия фотона рентгеновского излучения меньше энергии ионизации атома, то происходит его рассеяние без изменения длины волны. Так как при этом энергия атома не изменяется, то когерентное излучение не вызывает биологического действия.

Некогерентное рассеяние рентгеновского излучения (эффект Комптона)

Было обнаружено увеличение длины волны рассеянного рентгеновского излучения

При взаимодействии рентгеновского излучения с атомом его энергия расходуется на:

При некогерентном рассеянии рентгеновского излучения появляется не только вторичное рентгеновское излучение, но и свободные электроны – электроны – отдачи. Атомы или молекулы при этом становятся ионами.

Фотоэффект

Фотоэлектрический эффект был открыт в 1887 году немецким физиком Г. Герцем и в 1888–1890 годах экспериментально исследован А. Г. Столетовым. Наиболее полное исследование явления фотоэффекта было выполнено Ф. Ленардом в 1900 г. К этому времени уже был открыт электрон (Д. Томсон, 1897 г.), и стало ясно, что фотоэффект (или точнее – внешний фотоэффект) состоит в вырывании электронов из вещества под действием падающего на него излучения.

Схема экспериментальной установки для изучения фотоэффекта

Зависимость фототока от приложенного напряжения

Многочисленными экспериментаторами были установлены следующие основные закономерности фотоэффекта: 1.Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов линейно возрастает с увеличением частоты света ν и не зависит от его интенсивности. 2.Для каждого вещества существует так называемая красная граница фотоэффекта, т. е. наименьшая частота νmin, при которой еще возможен внешний фотоэффект. 3.Число фотоэлектронов, вырываемых светом из катода за 1 с, прямо пропорционально интенсивности света. 4.Фотоэффект практически безынерционен, фототок возникает мгновенно после начала освещения катода при условии, что частота света ν > νmin.

Эйнштейн пришел к выводу, что и свет имеет прерывистую дискретную структуру. Электромагнитная волна состоит из отдельных порций – квантов, впоследствии названных фотонами.

7.Физические основы применения рентгеновского излучения в медицине

Рентгенодиагностика – просвечивание внутренних органов с диагностической целью. Рентгеноскопия – изображение рассматривают на люминесцирующем экране. Рентгенография – изображение фиксируется на фотопленке. Томография – послойная запись изображения внутренней структуры биологического объекта.

Радиоактивность. Взаимодействие радиоактивного излучения с веществом

Состав атомных ядер

В настоящее время твердо установлено, что атомные ядра различных элементов состоят из двух частиц – протонов и нейтронов. Протон это частица представляющая собой атом водорода, из которого