ΑΚΤΙΝΕΣ Χ Διδασκαλια σε 3 μαθηματα απο τον φυσικο, δεληβορια χρηστο του 2ου γενικου λυκειου αιγιου

Wilhelm Conrad RÖentgen

Καθοδικοί σωλήνες

Και άλλοι καθοδικοί σωλήνες

Η τυχαία ανακάλυψη Τα πειράματα του 1895. Η μεγάλη παρατήρηση:

Ο ερευνητής παρατήρησε ένα ανεξήγητο φαινόμενο, που οφειλόταν σε μια άγνωστη (X), - μέχρι τότε,- ακτινοβολία. : Ένα χαρτί καλυμμένο με φθορίζον υλικό έλαμπε όση ώρα λειτουργούσε ο καθοδικός σωλήνας, ακόμα και όταν το χαρτί αυτό μεταφερόταν σε διπλανή αίθουσα .

Το χέρι Λέγεται οτι αυτη η πρώτη ακτινογραφία ειναι το χερι της γυναίκας, του Wilhelm Conrad RÖentgen

Και ήταν μόνο η αρχή: Ιατρική: Διάγνωση Κρυσταλλογραφία Βιομηχανία Θεραπεία Κρυσταλλογραφία Βιομηχανία Αστροφυσική Αρχαιολογία

Χαμογελάστε, παρακαλώ! Η πρώτη εποχή

Τι δείχνουν αυτές οι εικόνες; Τι δείχνουν αυτές οι εικόνες;

Η μετά (την ανακάλυψη) ζωή του W. Röntgen Για την σπουδαία ανακαλυψη του τιμήθηκε με πολλα βραβεία αλλα κυρίως το: 1ο βραβείο Nobel Φυσικής το 1901. Πεθανε το 1923 απο καρκίνωμα του εντέρου που προκλήθηκε απο την υπερβολική εκθεσή του στις ακτίνες που ο ιδιος ανακάλυψε......................... ..η εννοια Ακτινοπροστασία ηταν αγνωστη τότε.

Η Φυσική των ακτίνων Χ Πώς δημιουργούνται

Τι είναι τελικά οι ακτίνες Χ; Προκαλούν: α. Φθορισμό. β. Αλλοίωση φωτογραφικής πλάκας. γ. Μετατροπή του αέρα σε σώμα ηλεκτρικά αγώγιμο.

Ποιός μπορεί να προκαλεί αυτά τα φαινόμενα; Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία όπως οι υπεριώδεις ακτίνες. Δέσμη κινουμένων σωματιδίων με ηλεκτρικό φορτίο, όπως οι καθοδικές ακτίνες.

Ομως: Οι ακτίνες Χ δεν εκτρέπονται από μαγνητικό πεδίο και το δεδομένο αυτό οδηγεί στην απόρριψη της άποψης για δέσμη κινουμένων σωματιδίων με ηλεκτρικό φορτίο. Αρα πρόκειται ,-μάλλον-, για ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία άγνωστης προέλευσης και ταυτότητας.

Η λυχνία: Η κάθοδος και η άνοδος:

Η κάθοδος και η άνοδος:

ή

Πώς παράγονται: Οι ακτίνες Χ παράγονται όταν ηλεκτρόνια μεγάλης κινητικής ενέργειας προσπίπτουν πάνω σε μεταλλικό στόχο .

Η ενεργειακή σπατάλη Μόνο το 1% της ενέργειας των ηλεκτρονίων γίνεται ακτινοβολία Χ. Το υπόλοιπο γίνεται θερμότητα.

Η αποκάλυψη: Οι ακτίνες Χ είναι ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία με συχνότητα πολύ μεγαλύτερη από τη συχνότητα των ορατών ακτινοβολιών.

Το φάσμα γύρω απο τίς Χ

Το σύνθετο φάσμα τών ακτίνων Χ

Το ενιαίο φάσμα Των Ακτίνων-Χ αποτελείται απο δυο διαφορετικά φάσματα.

Τα δύο φασματα ενωνονται για να δημιουργήσουν το Ή και ανάποδα: Τα δύο φασματα ενωνονται για να δημιουργήσουν το ενιαιο φασμα των Ακτίνων –Χ.

Η αιτία της συνθετότητας Α. Συνεχές φάσμα. Β. Γραμμικό φάσμα. Η συνθετότητα αυτή οδηγεί τη σκέψη στο ότι υπάρχουν δύο μηχανισμοί παραγωγής φωτονίων.

Περιπέτειες ηλεκτρονίων. Πρώτη φάση της περιπέτειας: Η κίνηση του ηλεκτρονίου προς την άνοδο.

Η διατήρηση της ενέργειας: Εάν η διαφορά δυναμικού μεταξύ ανόδου και καθόδου είναι VΑΚ η ενέργεια που μεταβιβάζεται στο ηλεκτρόνιο είναι qe (VK-VA) ή ίση με |qe|VAK (1) ΚΚ + |qε|VΑΚ = Καν (2), ή τελικά |qe|VAK = Καν (3)

Δεύτερη φάση: Το φρενάρισμα (breemstahlung) και το ένα μαιευτήριο φωτονίων. Το ηλεκτρόνιο τη στιγμή που φθάνει στην κάθοδο «φρενάρει». Αυτό, στη γλώσσα της φυσικής, σημαίνει ότι επιβραδύνεται και αρα το ηλεκτρόνιο εκπέμπει ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία και ειδικότερα ένα φωτόνιο που η ενέργεια του ειναι : ΔE=Εμ-Επ=h*f

Η διατήρηση της ενέργειας: Καν= hf + Kτελ ή |qe|VAK = hf + Kτελ Το συνεχές φάσμα: Το «φρενάρισμα» των ηλεκτρονίων δημιουργεί φάσμα συχνοτήτων συνεχές με μέγιστη συχνότητα fmax=|qe|VAK /h Παντως εγω δεν καταλαβαίνωτίποτα !!

Μαιευτήριο δεύτερο: Το γραμμικό φάσμα. Μαιευτήριο δεύτερο: Το γραμμικό φάσμα. Γεννήσεις φωτονίων με αποδιεγέρσεις ηλεκτρονίων της ανόδου. Η δεύτερη διεργασία που ονομάζεται ακτινοβολία «θεμελιώδους στάθμης».

Να θυμηθούμε λίγο πρότυπο Bohr: Τα ηλεκτρόνια ενός ατόμου περιστρέφονται σε καθορισμένες τροχιές γύρω από τον πυρήνα. Σε κάθε τροχιά αντιστοιχεί και μια διαφορετική τιμή ενέργειας. Η χαμηλότερη ενεργειακή κατάσταση ενός ατόμου ονομάζεται Κ στάθμη ή θεμελιώδης. http://phet.colorado.edu/el/simulation/hydrogen-atom

Η δημιουργία του γραμμικού φάσματος. Το ταχέως κινούμενο ηλεκτρόνιο πέφτει πάνω στο άτομο του βολφραμίου. Μπορεί λόγω της κρούσης να του δώσει την απαραίτητη ενέργεια, έτσι ώστε να εκδιώξει ένα Κ-ηλεκτρόνιο από τη θεμελιώδη ενεργειακή κατάσταση στην οποία βρίσκεται.

Το ατομο του Βολφραμίου Το ατομο του Βολφραμίου

Δημιουργία Γραμμικου Φάσματος Χαρακτηριστικές Ακτινοβολίες Δημιουργία Γραμμικου Φάσματος Χαρακτηριστικές Ακτινοβολίες

Απλοποιημενο διαγραμμα ενεργειακων σταθμων του Βολφραμιου Απλοποιημενο διαγραμμα ενεργειακων σταθμων του Βολφραμιου. (Αναλογο αυτου που εχει το σχολικο για το Υδρογονο). !!!!

Bremsstrahlung = Γερμανική λεξη που σημαινει ακτινοβολία πέδησης

Τυπική κατανομή φάσματος ακτίνων Χ Τυπική κατανομή φάσματος ακτίνων Χ

Η Δημιουργία: Τότε ένα ηλεκτρόνιο προερχόμενο από υψηλότερη ενεργειακή στάθμη μπορεί να πέσει στη θεμελιώδη, ακτινοβολώντας ακτίνες Χ. Με αυτή τη διεργασία παράγονται φωτόνια υψηλότερης ενέργειας απ' ότι με το φαινόμενο της ακτινοβολίας «φρεναρίσματος»

Το γραμμικό Φάσμα: Επειδή οι επιτρεπόμενες τιμές της ενέργειας του ατόμου από το οποίο είναι φτιαγμένος ο μεταλλικός στόχος είναι συγκεκριμένες, οι συχνότητες των φωτονίων που θα εκπέμπονται θα είναι καθορισμένες. (Γραμμικό φάσμα).

του εκπεμπόμενου φωτονίου: En-E1=h*f Οι γραμμές: L K = KA M K = KB N K = KC Αφαιρώντας τις αντίστοιχες ενέργειες βρίσκουμε την ενέργεια του εκπεμπόμενου φωτονίου: En-E1=h*f

Παντως εγω σ’αγαπω κι ας μην κατάλαβα τίποτα απο τις Ακτινες-Χ!! Η σύνθεση: Παντως εγω σ’αγαπω κι ας μην κατάλαβα τίποτα απο τις Ακτινες-Χ!!

Τελικά: Συμπέρασμα 1ο. Συμπέρασμα 2ο. Συμπέρασμα 3ο.