Сотрудники рыдали от его грубости, и держались только из научного фанатизма и поклонения таланту шефа.
Когда Шведская Королевская Академия Наук известила его о присуждении Нобелевской премии,
Рентген лишь пожал плечами: не препятствовать. Нобелевский комитет официально пригласил лауреата на торжественное вручение.
Рентген велел передать через секретаря, что занят вещами более важными, нежели шляться в Стокгольм без всякой видимой цели;
дали, и хрен с ними, могут прислать по почте, если им приспичило.
Шведы оскорбленно пояснили, что эту высшей престижности награду вручает на государственной церемонии в присутствии высших лиц лично Его Величество король Швеции.
Рентген раздраженно велел передать, что если королю нечего больше делать,
а видимо так и есть, так пусть сам и приедет в Вену,
а он, Рентген, ученый, а не придворный бездельник, сказал же, что занят,
и у него никаких на хрен дел к шведскому королю нет.
Премию переслали.
Да. Так вот.
Рентген занимался исследованием своих лучей полтора года, и описал двенадцать их свойств на четырех страницах.
После чего заявил:
все, исчерпано, больше тут делать нечего.
И перешел к следующим проблемам.
Сотрудники же, захваченные открывшимися перспективами, вцепились в так самонадеянно и поспешно оставленное шефом золотое дно.
И через энное время все они скончались от лучевой болезни, еще неведомой.
Но главное – с тех пор прошло уже сто лет – к свойствам лучей, описанным Рентгеном,
никто так и не сумел ничего добавить.
Добавлено: Вс Дек 15, 2019 3:53 pm Заголовок сообщения: Презентация на тему: Физика рентгеновских лучей
Презентация на тему: Физика рентгеновских лучей
Взаимодействие их с веществом
1 Физика рентгеновских лучей Взаимодействие их с веществом
2 Слайд 2: Свойства рентгеновских лучей
Эл.магнитное излучение с длиной волны от 10 -4 до 10 2 А. (жесткое и мягкое)
Возникает при торможении электронов ( или др. заряженных частиц) а также при взаимодействии гамма - излучения с веществом. Распространяются прямолинейно, преломляются, поляризуются и дифрагируют, как и видимый свет.
Коэффициент преломления очень мало отличается от единицы; он равен h =1-d где d ~ 10 -6 для металлов.
Рентгеновское излучение проходит через непрозрачные для видимого света тела.
Чем короче длина волны, тем большей проникающей способностью оно обладает. Рентгеновские лучи производят фотографическое действие, засвечивают фотографические пленки и бумагу.
Рентгеновские лучи ионизируют газы, а также вызывают люминесценцию многих веществ.
Рентгеновские лучи можно разложить в спектр с помощью кристаллов Фотоны электромагнитного излучения обладают свойствами, как волны, так и частицы.
Свойство фотонов, как частиц, предполагает при упругом столкновении их с заряженными частицами испускание фотонов с той же частотой, а при неупругом - наличие эффекта Комптона. Рис.1.
Схема рассеяния плоской волны на свободном электроне с комптоновской передачей импульса:
So - единичный вектор распространения волны до рассеяния; S - единичный вектор распространения рассеянной волны: V - скорость движения электрона после столкновения с фотоном;
Свойство фотонов, как частиц, предполагает при упругом столкновении их с заряженными частицами испускание фотонов с той же частотой, а при неупругом - наличие картинки
Свойство фотонов, как частиц, предполагает при упругом столкновении их с заряженными частицами испускание фотонов с той же частотой, а при неупругом - наличие картинки
Электрическое поле рентгеновских лучей способно заставить колебаться заряженные частицы с той же частотой. Атомы содержат электроны и протоны.
Масса электрона близка к нулю, поэтому электроны атомов, могут колебаться с частотой падающих на них Х-лучей, испуская при этом сферические Р.волны с той же частотой (рис.1а), которые могут интерферировать друг с другом,
т.е. гасят друг друга в одних направлениях и усиливают в других (рис.1б).
Рассеяние рентгеновских лучей ( упругое)
Электрическое поле рентгеновских лучей способно заставить колебаться заряженные частицы с той же частотой.
Атомы содержат электроны и протоны.
Масса электрона картинки
Электрическое поле рентгеновских лучей способно заставить колебаться заряженные частицы с той же частотой. Атомы содержат электроны и протоны. Масса электрона картинки
5 Слайд 5: формула Вульфа-Брэгга
Если разность хода между лучами, отраженными от разных плоскостей (GY+YH),
кратна длине волны l падающего излучения, то будет иметь место интерференция с усилением (дифракция).
Таким образом, условие дифракции запишется в виде:
2d sin q = n l, где n - целое число ( порядок отражения).
Если разность хода между лучами, отраженными от разных плоскостей (GY+YH), кратна длине волны l падающего излучения, то будет иметь место интерференция с картинки
6 Слайд 6: Получение Р.Л
Рентгеновские лучи получают с помощью рентгеновских трубок.
В Р.трубке (рис.1) разность потенциалов между катодом и анодом-мишенью ( десятки киловольт) ускоряет электроны,
бомбардирующие анод.
Возникающее при этом излучение состоит обычно из тормозной и характеристической составляющих (рис.2).
Рентгеновские лучи получают с помощью рентгеновских трубок. В Р.трубке (рис.1)
разность потенциалов между катодом и анодом-мишенью ( десятки киловольт)
7 Слайд 7: Тормозное излучение (излучение со сплошным спектром)
При торможении электронов на аноде их кинетическая энергия переходит в энергию одного или (последовательно, нескольких) квантов
: mv 2 /2 = eU= h n +p, где p- энергия, которую имеет электрон после столкновения с атомом.
Величина р может меняться от 0 до еU.
Если p =0, то излучается квант максимальной энергии h n о = hc/ l о =eU и l о =hc/eU=12,4/U, здесь l - выражена в ангстремах, а U - в киловольтах.
Если p # 0, то испускаются фотоны меньших энергий. Непрерывная бомбардировка анода электронами сопровождается появлением совокупности квантов с разной энергией, которые воспринимаются как непрерывный поток лучей с различными длинами волн.
Максимальной интенсивности соответствует длина волны спектра l max = 1,5 l o.
Общая мощность тормозного рентгеновского излучения Р зависит от порядкового номера атома анода z:
Р = 1,5 х 10 -6 i z U 2 (здесь U кВ, i мА ).
Распределение интенсивности в пространстве неоднородно, максимальная интенсивность направлена
(в зависимости от ускоряющего напряжения) под углом 3 o – 100 o к зеркалу анода, нормального пучку электронов.
8 Слайд 8: Образование характеристического спектра
Ускоренные в трубке электроны могут выбить тот или иной внутренний электрон атома анода.
Возникновение электронной вакансии переводит атом в возбужденное состояние с временем существования около 10 -8 сек.
Атом может вернуться в невозбужденное состояние путем самопроизвольного заполнения вакансии электроном с внешнего уровня.
Ускоренные в трубке электроны могут выбить тот или иной внутренний электрон атома анода. Возникновение электронной вакансии переводит атом в возбужденное картинки
9 Слайд 9: Образование характеристического спектра
Появление характеристического спектра легко объяснить на основе квантовомеханических представлений о строении атома.
Избыток энергии выделяется в виде кванта рентгеновского излучения с энергией, равной разности энергий электрона на внешнем и вакантном уровнях.
При выбивании электрона, например, с К-уровня возможен переход электронов с L - уровня (появляется К a излучение). Или с М-уровня (появляется К b - излучение).
При этом возникает наиболее коротковолновая К-серия рентгеновского спектра.
Если вакансия возникает на L- уровне, появится L-серия и т.д.
Для возникновения всей серии необходимо возникновение электронной вакансии на данном энергетическом уровне атома.
Чтобы летящий к аноду электрон мог выбить электрон данного уровня, его энергия должна быть равна или больше энергии связи электрона уровня с ядром.
Относительная интенсивность линий спектра определяется вероятностью перехода между уровнями.
Для наиболее часто используемой К-серии отношения Ia 1 : I a 2 :I b 1 = 100:50:20,
Абсолютная интенсивность спектральных линий зависит от тока I, проходящего через трубку,
и от напряжения U. Образование характеристического спектра
10 Слайд 10: Длины волн К-серии для некоторых элементов
Длины волн К-серии для некоторых элементов. картинки
11 Слайд 11: Поглощение Р.Л
Рентгеновские лучи поглощаются в той или иной степени всеми веществами, через которые они проходят.
Доля энергии лучей, поглощенной в веществе, зависит от толщины поглощающего слоя, природы вещества и длины волны лучей.
Рентгеновские лучи теряют при прохождении через вещество часть своей энергии вследствие двух процессов:
истинного поглощения, т.е. вследствие превращения энергии их фотонов в другие виды энергии; рассеяния, т.е. изменения направления их распространения.
12 Слайд 12: Поглощение Р.Л
13 Слайд 13: Линейный коэффициент поглощения
Л.К.П. обычно измеряется в см -1.
Л.К.П. обычно измеряется в см -1.
14 Слайд 14: массовый коэффициент поглощения
Отношение линейного коэф-та погл-я к плотности вещества
m *= m/r
называется массовым коэффициентом поглощения. М.К.П. не зависит от агрегатного состояния и температуры в-ва,
а только от типа атомов.
Массовый коэффициент поглощения хим.соединения можно выразить через массовые коэффициенты поглощения хим. элементов и их содержание W в соединении:
М.К.П. обычно измеряется в СМ 2 /Г.
15 Слайд 15: Mass Absorption (cm 2 /g) and Densities (g/cm 3 ) for elements for Cu Ka radiation ( l = 1.542Å )
Absorber µ* cm 2 /g r (g/cm 3 ) H 0.3912 0.08375 x 10 -3 Li 0.477 0.533 N 7.142 1.165 x 10 -3 O 11.03 1.332 x 10 -3 F 15.95 1.696 x -3 Na 30.3 0.966 Mg 40.88 1.74 Al 50.28 2.7 Si 65.32 2.33 K 148.4 0.862 Ca 171.4 1.53
16 Слайд 16: Пример расчета массового коэффициента поглощения соединения
µ * for the mineral kaolinite - Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4,using CuK a m* = S m* i W i Constituent Elements Atomic Weight Weight % in Kaolinite µ* cm 2 /g µ* (wt%) H x 4 4 1.6 0.3912 0.01 Al x 2 54 20.9 50.28 10.5 Si x 2 56 21.7 65.32 14.17 O x 9 144 55.8 11.03 6.15 Totals 258 100 127 30.8
Пример расчета массового коэффициента поглощения соединения
17 Физика рентгеновских лучей
Взаимодействие их с веществом
Регистрация дифрактограмм поликристаллов
Счетчик импульсов Р.трубка проба монохроматор Фокусирующие щели 2d i hkl * Sin Q i = n l Схема дифрактометра с фокусировкой по Брэггу-Брентано Рентгеновский дифракционный спектр поликристаллического в-ва
Вы не можете начинать темы Вы не можете отвечать на сообщения Вы не можете редактировать свои сообщения Вы не можете удалять свои сообщения Вы не можете голосовать в опросах
FAQ
Поиск
Пользователи
Группы
Регистрация
Профиль
Войти и проверить личные сообщения
Вход
