Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

FY8/5: Röntgensäteily

No description
by

Lauri Hellstén

on 27 October 2014

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of FY8/5: Röntgensäteily

Röntgensäteily
Wilhem Conrad Röntgen
1845 - 1923
Wilhelm Conrad Röntgen tutki kaasupurkausputkea vuonna 1895 ja löysi uuden tuntemattoman säteilylajin, jota hän kutsui
X-säteilyksi.
Wilhelm Conrad Röntgen sai tutkimuksestaan fysikan ensimmäisen Nobel palkinnon vuonna 101
Röntgensäteily on aallonpituudeltaan hyvin lyhyttä sähkömagneettista säteilyä
Röntgenin vuonna 1895 ottama röntgenkuva vaimonsa kädestä.
Röntgensäteilyä käytetään lääketieteessä
läpivalaisukuvien
ottamiseen.
Suurina annoksina röntgensäteily ionisoi kudosta, joka aiheuttaa solumuutoksia kudoksissa.
Tätä ominaisuutta voidaan käyttää hyödyksi syöpäsairauksien sädehoidossa.
Röntgenputken toiminta
Apuna voidaan käyttää
varjoaineita
, joihin röntgensäteily absorboituu. Tämä parantaa röntgenkuvan kontrastia.
Anodin A ja katodin K välille on kytketty korkea tasajännite.
Elektronit lähtevät negatiiviselta katodilta ja positiivinen anodi vetää niitä puoleensa.
Elektronit joutuvat katodin ja anodin välisessä sähkökentässä kiihtyvään liikkeeseen ja törmäävät suurella nopeudella anodiin.
Elektronit osuvat anodiaineen ensimmäisiin atomikerroksiin, jolloin elektronien liike hidastuu erittäin nopeasti
Elektronien hidastuvuus on erittäin suuri!
Muuttuvassa liikkeessä oleva elektroni lähettää sähkömagneettista säteilyä (FY7)
Elektronien jarruuntumisesta aiheutuvaa säteilyä kutsutaan
röntgenputken jarrutussäteilyksi.
Elektronien jarruuntumisen takia anodiaine lämpenee voimakkaasti.
Noin 0,1 % elektronin liike-energiasta muuttuu sähkömagneettiseksi säteilyksi.
Röntgenputken poikkileikkaus
Röntgenputken spektri
Röntgenputkessa kiihdytetyt elektronit saavat liike-energian
Elektronin saapuessa anodiaineen ytimen sähkökenttään, sen rata kaareutuu ja samalla elektroni menettää energiaa säteilemällä fotoneja.
+
-
-
elektroni
ydin
Jarrutussäteilyn suurin taajuus syntyy, kun elektronin koko liike-energia muuntuu yhdeksi fotoniksi.
Kvantin energia on tällöin
Taajuuden maksimiarvoksi saadaan
Aaltoliikkeen perusyhtälöstä saadaan
josta edelleen saadaan jarrutussäteilyn aallonpituuden minimiarvo.
Jarrutussäteilyn spektri on jatkuva.
Jarrutussäteily on riippumaton anodimateriaalista.
Jos röntgenputken kiihdytysjännite on riittävän suuri, niin elektroni saa niin paljon energiaa, että se voi iskeä elektronin irti anodiaineen atomin sisemmiltä elektronikuorilta.
Syntyneeseen tyhjään paikkaan siirtyy välittömästi toinen elektroni joltain ylemmältä elektronikuorelta.
Samalla atomi säteilee sähkömagneettista säteilyä, fotonin, jonka energia on sama kuin elektronikuorten välinen energiaero.
Säteilyn nimeäminen
Jos hyvin monessa atomissa tapahtuu samanlainen siirtymä, niin spektrissä havaitaan suuri intensiteetti.
Tätä röntgenputkesta tulevaa säteilyä kutsutaan
ominaissäteilyksi.
Ominaissäteilyn aallonpituuden riippuvat vain röntgenputken anodiaineesta, sen atomien elektroniverhon rakenteista ja energioista.
Ominaissäteily on osoitus energian kvantittumisesta.
http://www02.oph.fi/etalukio/fysiikka/fysiikka8/rontgen.html#
http://en.wikipedia.org/wiki/File:X-ray_applications.svg
Röntgensäteily
Röntgensäteily on erittäin lyhytaaltoista sähkömagneettistä säteilyä.
Röntgensäteilyä syntyy, kun elektronisuihku osuu metallikohtioon.
Full transcript