物理 簡要回顧X射線的科學(xué)史,分析其物理意義和影響( 二 )
】但他最奇妙大膽的想法即將到來,這是證實他理論的最后一擊。他決定用自己的手來觀察這種輻射是否能穿過他的身體,倫琴非常驚訝地觀察到他手上的骨頭反射到屏幕上。這是科學(xué)新時代的開始。
他確定光線產(chǎn)生了一種穿透能力強但不可見的輻射,它穿過了很厚的紙甚至很薄的金屬。他用攝影底片證明了物體的厚度和X光的穿透性關(guān)系。他用妻子的手制作了第一張人體x光片。他稱之為“隱名射線”,或“x光”,因為他不知道它們是什么,只知道它們是在撞擊某些材料時由陰極射線產(chǎn)生的。
文章插圖
《戴戒指的手》:威廉·倫琴(1845-1923)的第一張x光照片,是他妻子安娜·伯莎·路德維希左手的照片。它于1896年1月1日提交給弗賴堡大學(xué)物理研究所的路德維希·澤恩德教授。
他稱之為x光,因為在數(shù)學(xué)中,x是未知事物的代表。倫琴是被認為發(fā)現(xiàn)X光的人
x光發(fā)現(xiàn)的消息在世界上傳播得非常快。倫琴是X光發(fā)現(xiàn)多種認可的對象:德國皇帝威廉二世授予他王冠勛章,并于1896年獲得倫敦皇家學(xué)會魯姆福德獎?wù)隆⒏鐐惐葋喆髮W(xué)巴納德獎?wù)潞?901年的物理學(xué)諾貝爾獎。
文章插圖
它們是由物質(zhì)和以非常高的速度加速的電子之間的相互作用產(chǎn)生的。當(dāng)這些加速電子減速或停止時,積累的能量(動能)立即轉(zhuǎn)化為x光。如其定義中所述,電磁波在一端包含板A而另一端包含板B的管內(nèi)產(chǎn)生,稱為(陽極和陰極)。當(dāng)在第一個板中發(fā)射電子束時,這些電子束通過電極加速,該電極在t0和B6之間產(chǎn)生高電壓電流。當(dāng)?shù)竭_板B6時,它們急劇減速,這導(dǎo)致電磁波獲得高頻,并最終產(chǎn)生x光。
文章插圖
有必要考慮產(chǎn)生x光的某些參數(shù),例如x光的量和電流強度必須與管中發(fā)射的電子量成比例,電子隨后必須從更高的板(陰極)加速,那么從第一個板發(fā)出的電子數(shù)必須與管內(nèi)產(chǎn)生的電流量相同。
為了在實驗室和醫(yī)院中產(chǎn)生x光,使用x光管,x光管可以是兩種類型:帶燈絲的管或帶氣體的管。
但是首先讓我們解釋一下x光管的組成;這些都有一個閥門,負責(zé)產(chǎn)生輻射,必須考慮到這個閥門也調(diào)節(jié)真空,也就是說,沒有空氣進入管中,這樣碰撞就可以發(fā)生,整個過程涉及到x光的產(chǎn)生。這個電子管將產(chǎn)生電流,在給定的時間內(nèi)使兩極之間的電流循環(huán),從而產(chǎn)生陰極和陽極之間的電位差。
1.讓我們來談?wù)勱帢O。它包含一根燈絲,當(dāng)電子升高溫度時,燈絲會發(fā)出電子,因此電子可以從一層流到另一層,必須有大約5安培的電流才能穿過燈絲。我們必須考慮的是,電子管的電流完全獨立于燈絲的電流,它們是相互分離的電路。另一個有陰極的組件是聚焦杯,它的功能是聚焦必須克服陰極電子排斥的負電荷,這樣它們就可以在位于陽極的小區(qū)域內(nèi)聚集。
2.現(xiàn)在我們來談?wù)勱枠O。眾所周知,這是位于試管中的陽性部分,它還具有兩種通常用于識別x光的特征。
首先是靜止不動的,這就對其運行所需的電流強度要求很小,而旋轉(zhuǎn)時,正好相反,第一,可以產(chǎn)生高電流強度。
兩者都有一個叫做“白色”的支撐部件,這是來自陰極的碰撞發(fā)生的地方。該組件是具有鎢合金金屬的特征,而鎢合金金屬又與銅集成到陽極中。他們也有一種旋轉(zhuǎn)圓盤,在一定的區(qū)域幫助散熱,因此有可能在管內(nèi)獲得更大的電流。。
電子從陰極加速到陽極的能量將產(chǎn)生不同頻率的輻射,這些電子達到的速度越高,輻射頻率就越高。燈絲管是一種真空玻璃管,兩端有兩個電極。陰極為鎢絲,陽極為金屬塊,具有所需能量的特征發(fā)射線。氣體管的壓力約為0.01毫米汞柱,由閥門控制;它有一個凹形的鋁陰極,可以聚焦電子和陽極。
x射線光譜僅僅是管中光子發(fā)射的結(jié)果,管中光子發(fā)射的能量產(chǎn)生x射線。
在x射線發(fā)射光譜中,由輻射給出的兩個非常重要的特征出現(xiàn)在這一現(xiàn)象中。
第一個是制動輻射,帶電的粒子在陽極,往往會經(jīng)歷一個非常大的變化速度,正如一開始提到的,他們輻射電磁波能量包,必需能夠最終到達陰極的碰撞實驗。這種輻射被稱為制動輻射或軔致輻射。由于放射性與原子核負電子的碰撞,x射線在放射治療中的應(yīng)用是非常重要的。
文章插圖
第二個是特征輻射,粒子有足夠的能量進入白色原子的內(nèi)層。在這種類型的輻射中,給出了電子-空穴對,來自表面層的電子用電子填充這些空穴,發(fā)出分析材料的x射線光譜輻射。來自這種輻射的能量必須始終是離散的,因為它完全依賴于原子的能級,而在這些能級上發(fā)生的躍遷不包括原子負電子的非彈性碰撞。
推薦閱讀
- ?2021 SIA十周年成果回顧展——紐約站圓滿落幕,線上展覽持續(xù)開放
- 為什么歷史上很多物理學(xué)家化學(xué)家都終身單身呢
- 固體物理中為什么色散關(guān)系Ek是k的周期函數(shù)
- 高考不選物理會怎么樣 有什么后果
- 初中物理四大學(xué)習(xí)方法
- 為什么物理版塊的民科選手這么多
- 為什么經(jīng)典物理學(xué)時代沒有人研究時間
- 怎樣學(xué)好初中物理?
- 2021最爛韓劇TOP9排行榜
- 如何評價北京大學(xué)物理化學(xué)學(xué)系劉海超教授
