Рентгеновские лучи
Цель урока: формировать представление, о всем известных, рентгеновских лучах, их свойствах, применении, получении.
Ход урока
1. Проверка домашнего задания методом индивидуального опроса
А) Какое излучение называется инфракрасным?
Б) Какое излучение называется ультрафиолетовым?
В) Как обнаруживают невидимые ультрафиолетовые и инфракрасные лучи?
Вильгельм Конрад Рентген (нем. физик)
Г) Почему колбы ртутных ламп изготавливают из кварцевого стекла?
2. Изучение нового материала
Замечательное открытие было сделано в 1895 году Вильгельмом Рентгеном; он открыл лучи, которые называются его именем – рентгеновские (сам он называл их Х- лучами).
Многие физики занимались, в конце 19 века, газовым разрядом при невысоком давлении. Потоки электронов, которые возникали при разряде в трубке, называли тогда катодными лучами. Была неизвестна их природа, знали только, что вылетают они с катода.
При занятиях с катодными лучами Рентген заметил, что фотопластинка, даже завернутая в черную бумагу, засвечивалась, находясь рядом. Экран, покрытый люминофором, начинал светиться, под действием катодных лучей. На этом экране Рентген увидел первый раз темные тени костей на фоне светлых очертаний всей кисти своей руки.
Вскоре Рентген убедился что Х – лучи появляются при торможении быстрых электронов любым препятствием.
Свойства рентгеновских лучей.
1) Рентген обнаружил, что Х – лучи вызывают ионизацию воздуха, засвечивают фотопластинку, но не отражались от препятствий, не преломлялись, электромагнитное поле не меняло направление их распространения.
2) Появилась гипотеза, что Х – лучи представляют собой электромагнитные волны, которые появляются при резком торможении электронов. Длина волны этих волн мала, поэтому велика их проникающая способность. Доказательства этой гипотезы появились через 15 лет после смерти Рентгена.
Дифракция рентгеновских волн.
Немецкий физик Макс Лауэ получил дифракцию рентгеновских лучей, чтобы убедиться в их волновой природе. Он направил рентгеновский луч не на искусственно созданные щели, а на кристалл с внутренней упорядоченной структурой. Расстояния между атомами составляли примерно 10-8 см; за кристаллом была расположена фотопластинка. На фотопластинке обнаружили дифракционную картину, т.е. огибание волнами препятствий в виде атомов. Изучение дифракционной картины позволило измерить длину волны рентгеновского излучения. Она была равна 10-8см и была меньше длины волны ультрафиолетового излучения.
Применение рентгеновских лучей.
Практическое применение рентгеновских лучей привело к тому, что сейчас не найти человека, который бы не знал о существовании этого вида излучения.
Медицина: правильный диагноз при заболеваниях внутренних органов, лечение раковых заболеваний.
Наука: расположение атомов внутри кристаллов – кристаллическая структура, строение сложных органических соединений, содержащих огромное число атомов – удалось изучить благодаря рентгеноструктурному анализу.
Промышленность: рентгеновская дефектоскопия – обнаружение в отливках трещин и раковин, проверка качества сварных швов, проверка качества рельсов и т.д.
Устройство рентгеновской трубки.
На рисунке видим схему рентгеновской трубки. Катод (1) – вольфрамовая спираль, которая за счет термоэлектронной эмиссии, испускает электроны. Металлический анод (2) о который ударяются электроны, при этом появляются коротковолновые электромагнитные волны (рентгеновские лучи). Фокусирующий цилиндр (3) – направляет электроны на анод, не давая им разлетаться в разные стороны.
Между катодом и анодом создается напряжение в десятки киловольт. В трубке создается глубокий вакуум. На промышленных установках, где применяют мощные рентгеновские трубки, анод охлаждают проточной водой, так как процесс сопровождается выделением теплоты.
3. Закрепление изученного материала.
1). Как были открыты рентгеновские лучи?
2). Какими свойствами обладают рентгеновские лучи?
3). Кто и как доказал волновую природу рентгеновского излучения?
4). Где применяются рентгеновские лучи?
5). Как устроена рентгеновская трубка?
Подведем итоги урока.
Домашнее задание: § 86, повт. § 85.
(1 votes, average: 5,00 out of 5)