Röntgensugárzás

Felfedezése:

- Conrad Röntgen német fizikus volt az, aki észrevette, miközben katódsugarakkal végzett kísérleteket, hogy a csőből addig ismeretlen sugárzás indul ki. 

-Röntgen ezt X-sugárzásnak nevezte. (az angol nyelvben a mai napig megmaradt - X-rays)

- A röntgensugárzás elnevezést csak később kezdték el használni.

-Ezért az alábbi felfedezéséért 1901-ben az első fizikai Nobel-díjat

Keletkezése röviden:(ábra is ezt ábrázolja)

A röntgensugárzás a katódból kiinduló, az anódba nagy sebességgel becsapódó elektronok lefékeződése során jön létre.

Conrad Röntgen (1845-1921)

A röntgensugarak keletkezésének és tulajdonságainak a megmagyarázása:

- Planck-Einstein-féle fotonképpel és a Bohr által bevezetett atomi energiaszintekkel

 

A röntgensugarak keletkezését a fényelektromos hatás megfordításának is tekinthetjük:

-A fényelektromos hatás létrejötte: egy fém felületét fénnyel megvilágítjuk->ennek hatására elektronok szabadulnak ki a fém felületéből.

-A röntgensugár létrejötte: hogy fémfelületeket elektronokkal bombáznak->ennek következtében a fémből röntgensugarak lépnek ki.

-1910-es évek: kimutatták, hogy nagyfrekvenciájú elektromágneses hullámok vagyis nagy energiájú fotonok ez a sugárzás. A fotoeffektusban résztvevő látható vagy ultraibolya fény és a röntgensugárzás energiatartománya sok nagyságrenddel különbözik egymástól.

Legfontosabb jellemzői:

-néhány anyag a sugárzás hatására fényt bocsát ki -> sugárzás fluoreszkálást okoz

-anódból, az anód felületére merőlegesen indulnak ki és egyenesen haladnak

-elektromos vagy mágneses mezőben 

-Ionizáló hatásuk van (ez elsősorban gázokban észlelhető) 

- fényképezőlemezt és a filmet megfeketítik (kémiai változást hozhat létre)

- nagy az áthatolóképessége (anyagok egy részét elnyelik a sugárzásnak)

- a sejteket károsítják

-nagyon rövid hullámhosszúságú (10 nanométer és a néhányszor 10 pikométer között van)

Felhasználása:

-orvostudomány (diagnosztikában, az eszközpozicionálásban és a terápiában használják, pl. rosszindulatú daganatos és rákos megbetegedéseknél)

-élelmiszer-vizsgálat, -kezelés  (élelmiszerek ellenőrzése, a fizikai szennyeződések érzékelése és minőségi célok érdekében az élelmiszerek belső szerkezetének tanulmányozása)

-kristálytan (nagy rendszámú atomok azonosítása)

Érdekességek:

- A felfedezést követő hatodik héten már megtörténtek az első orvosdiagnosztikai alkalmazások is, a fizikai felfedezések közül ennél gyorsabb gyakorlati alkalmazásra valószínűleg soha nem került még sor.

- Röntgen előtt és utána is még sok híres fizikus foglalkozott ezzel a sugárzással mint például Tesla, Hertz, Helmholtz és Edison

-1950-es években fejlesztették ki a röntgenmikroszkópot

- A képen a két általa készített röntgenfelvétel látható. A középső kép különféle anyagok (két mészpát-, két kvarc-, alumínium- és üveglemez) különböző mértékű elnyelőképességét szemlélteti. A jobb oldali felvételt felesége kezéről készítette.

Forrásaim: 

https://www.fizikakonyv.hu/164.pdf

https://tudasbazis.sulinet.hu/hu/termeszettudomanyok/fizika/fizika-11-evfolyam/atomfizika/a-rontgensugarzas-es-a-lezer

https://hu.wikipedia.org/wiki/R%C3%B6ntgensug%C3%A1rz%C3%A1s

Készítette: Nóri