Elevii : Boldan Emil Pau ș an Adrian Flonta Ovidiu Catana C ă talin

1. Radiația X Elevii: Boldan Emil Paușan Adrian FlontaOvidiuCatana Cătalin Clasa a-XII a D

2. Descoperirea Radiației X (1895) Wilhelm Conrad Röntgen((1845-1923) În anul 1901 a fost distins cu Premiul Nobel pentru fizica . Prima radiografie din lume a fost făcută la scurt timp de către Röntgen, surprinzând pe clișeele fotografice oasele și inelul unei mâinii a soției sale.

3. Descoperirea radiatiilor X Este legată de studiuldescarcarilorelectrice in gaze (tuburi Crookes) La aplicareauneitensiunimariîntreceidoielectrozi,campul electric accelereazaionii de gazprezenți in numarmic in gazulrarefiat. Ioniipozitivisuntacceleratisprecatodsi in urmaciocnirilor cu catodul,estecreat un numarsuplimentar de electroni ,care suntaccelerațispreanod.Iaunaștere ,asfel, descărcarielectrice ,insoțite de fenomeneluminoase in interiorultubului.Lapresiuni de ordinul 10 -2 Torr,fenomeneleluminoaseîn interiorultubuluidispar;peperetele opus catoduluiapare o luminescentăverzuie. Ea esteprodusă de așa numitele “raze catodice”.

4. Ce a descoperit Röntgen? O hârtieacoperită cu o sare de bariulumineaza la fiecaredescarcare din tub ,dacaacesta se introduce intr-o cutie de carton negru. Dacă in calearazeloremise de tub suntpusediferiteobiecte:oscandură,o carte,obucată de ebonită,etc.,acestea lăsauradiațiilesatreacasiluminescentasarii de bariucontinuă. Dacă in calearazelor se punemana,pehartiaacoperită cu sare de bariuapareconturuloaseloracesteia.

5. Primele radiografii O radiografie a mainiilui Rudolph Albert von Kölliker,realizata de Roentgen in 1896 Imagineaoaselor mâinii soțieilui Roentgen

6. Concluzii: Razeleemise de tuburile Crookes au urmatoareleproprietăți: -provoacaluminescentaunorsubstanțe; -impresionează plăcilefotografice; -au putere mare de penetrare -nu sunt deviate în câmpurielectricesimagnetice(deci nu suntformate din particuleîncarcate electric) -se propagă cu vitezaluminii -suntoprite de ecrane de plumb

7. Definitia radiatiilor X Radiațiile X sunt radiații de tip electromagnetic ce caracterizează propagarea energiei sub formă de unde electromagenetice. Razele X sunt produse prin intermediul electronilor ce formează norul orbital al atomilor. Spre deosebire de alte radiații de tip electromagnetic (razele alfa și gama),razele X au efect ionizant mult mai redus și o distanță de penetrare a materiei vii mult mai mare. Radiațiile X pot fii considerate ca particule microscopice care au proprietatea de a se deplasa cu viteza luminii , nu au masă de repaus și nu sunt incarcate cu sarcina electrică.

8. Spectrul electromangnetic Spectrul radiațiilor electromagnetice este împărțit după criteriul lungimii de undă în câteva domenii, de la frecvențele joase spre cele înalte: -radiațiile (undele) radio -radiații ultraviolete -microunde -radiații X (Röntgen) -radiații infraroșii -radiații "γ" (gamma - literă greacă) -radiații luminoase

9. Producerea radiatiilor X Pentru producerea radiațiilor X sunt necesare îndeplinirea a 4 condiții : -Generarea de electroni -Accelerarea electronilor la viteze mari -Concentrarea electronilor -Frânarea bruscă a electronilor

10. Producerearadiatiei X Electroni cu energie mare lovesc o țintă (metalica) unde o parte a energiei lor este convertita in radiație. Energie joasă sau medie (10-400keV) Energie înaltă >1Me Distribuția unghiulară : radiația X de mare energie este direcționată preponderent “înainte” , în timp ce radiația X de energie joasă este emisă in principal perpendicular pe fasciculul incident de electroni.

11. Acceleratorul linear pentru producerea de radiație X de energie înaltă Radiațiile X rezultate sunt emise în toate direcțiile și numai cele care trec prin fereastra cupolei alcătuind radiația incidentă sunt utilizate pentru realizarea radiografiilor.

12. Radiațiile X suntproduse in tuburi de raze X (tuburi Coolidge-1913)

13. Spectrul radiatiei X Dacăenergia e- care bombardeazăținta e mica,spectrulradiațieiestecontinu,formaacestuiaeste independentă de naturaanticatodului (depindedoar de tensiunea de acelerare) Daca e energia e- care bombardeazaținta e mare,radiațiaprezintadouaspectre:unulcontinuusiunul de linii.Spectrul de liniidepinde de naturamaterialuluitintei

14. Radiația X de frânare Electronii cu viteză mare pot să treacă uşor prin învelişul electronic al atomilor şi să se apropie de nucleu. Nucleul fiind încărcat pozitiv, va devia electronul de la direcţia sa iniţială obligându-l să evolueze după o hiperbolă. În această mişcare el este frânat în câmpul nucleului şi emite fotoni. Fotoniiemişi de un ansamblu de electroni frânaţi pot avea avea orice energie între zero şi energia maximă egală cu energia electronilor incidenţi. Spectrul radiaţiei de frânare este un spectru continuu. Forma sa pentru diferite tensiuni de accelerare este dată în figura de mai sus. Se reprezintă intensitatea radiaţiei în funcţie de lungimea de undă.

15. Energiei maxime a radiaţiei îi corespunde o lungime de undă minimă: Pe măsură ce creşte tensiunea de accelerare, limita spectrului continuu se deplasează spre lungimi de undă mai mici. Limita şi forma spectrului continuu nu depind de natura elementului anticatodului ci numai de tensiunea de accelerare.

16. Radiaţia X caracteristică Energia radiaţiei este dată de diferenţa de energie între cele două nivele între care are loc tranziţia, conform postulatului lui Bohr. Al doilea proces de emisie al radiaţiei X este cel în care electronii cu energie cinetică mare pot ioniza atomul scoţând un electron de pe un nivel interior. Electronii atomului tind să se rearanjeze pentru a aduce atomul în stare de energie minimă. Se emit astfel fotoni cu energia bine determinată caracteristică elementului ai cărui atomi au fost excitaţi.

17. Lungimea de undă a radiaţiei caracteristice se poate calcula cu legea lui Moseley : -undeR esteconstantaluiRydberg, Z este numărul atomic al elementului emiţător, n şi k numerele cuantice principale ale nivelelor între care are loc tranziţia, este o constantă, numită constantă de ecran care se determină experimental. Frecvenţele emise depind prin Z de tipul elementului emiţător. Această dependenţă a adus spectrului de linii al radiaţiei X, denumirea de spectru caracteristic. Între mecanismul de emisie al spectrului luminos nu este mare diferenţă ; spectrele de raze X au frecvenţe mai mari deoarece se emit prin dezexcitare pe nivelele interioare şi sunt mai simple, având mai puţine linii a căror frecvenţă variază monoton cu Z.

18. Proprietăţile radiaţiei X -sepropagă în linie dreaptă. -se propagă în vid cu viteza luminii. -nu sunt deviate de câmpul electric şi magnetic. -intensitatea lor scade cu pătratul distanţei. -au penetrabilitatea invers proporţională cu lungimea de undă. -se emit şi se absorb sub formă de cuante. -sunt absorbite de corpurile prin care trec. -determină fenomene de luminiscenţă şi fluorescenţă. -determină efecte fotosensibile. -au efect de ionizare şi excitare atomică. -produc efecte biologice.

19. Datorită proprietăţilor lor radiaţiile X se folosesc în : Medicină(diagnosticarea unor afecțiuni,pentru tratamentul cancerului) Verificarea calităţii produselor

20. Industrie (în electronică, pentru testarea in anumite faze de producție pentru eliminarea defectelor...) Criminalistică

21. Experimente

22. Biliografie http://ro.wikipedia.org/wiki/Wilhelm_Conrad_R%C3%B6ntgen http://www.google.ro/search?hl=ro&gs_rn=9&gs_ri=psy-ab&cp=9&gs_id=y&xhr=t&q=radiatiile+x&bav=on.2,or.r_qf.&bvm=bv.45512109,d.ZWU&biw=1603&bih=812&wrapid=tljp1366738111917016&um=1&ie=UTF-8&tbm=isch&source=og&sa=N&tab=wi&ei=wcR2UePBEILGtQadt4DAAw#um=1&hl=ro&tbm=isch&sa=1&q=radiatiile+x+&oq=radiatiile+x+&gs_l=img.3..0i24l10.4864556.4864556.3.4864809.1.1.0.0.0.0.186.186.0j1.1.0...0.0...1c.1.9.img.ldnuYdyMccY&bav=on.2,or.r_qf.&fp=9c36e46a679bf7ef&biw=1603&bih=812 http://www.google.ro/search?hl=ro&gs_rn=9&gs_ri=psy-ab&cp=9&gs_id=y&xhr=t&q=radiatiile+x&bav=on.2,or.r_qf.&bvm=bv.45512109,d.ZWU&biw=1603&bih=812&wrapid=tljp1366738111917016&um=1&ie=UTF-8&tbm=isch&source=og&sa=N&tab=wi&ei=wcR2UePBEILGtQadt4DAAw#um=1&hl=ro&tbm=isch&sa=1&q=x+ray&oq=x+ray&gs_l=img.3..0l4j0i24l6.18878.20356.5.20411.5.4.0.1.1.0.176.605.0j4.4.0...0.0...1c.1.9.img.xBx4DOKIiXo&bav=on.2,or.r_qf.&fp=480d7503467e6d97&biw=1603&bih=812 http://www.scribd.com/doc/51420330/RADIATIILE-X http://www.didactic.ro/materiale-didactice/radiatiile-x-2 http://www.authorstream.com/Presentation/aSGuest135601-1424629-radiatile/ http://www.scribd.com/doc/47273119/RADIATII-X http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/bf/Crookes_tube_two_views.jpg/195px-Crookes_tube_two_views.jpg http://www.youtube.com/watch?v=umnnA50IDIY http://www.youtube.com/watch?v=Bc0eOjWkxpU