- •1. Незатухающие гармонические колебания
- •2. Затухающие гармонические колебания
- •3. Вынужденные колебания
- •5. Биофизика слуха. Звук. Ультразвук.
- •7. Звуковые волны
- •8. Ультразвук
- •11.- 16. Элементы биофизики кровообращения
- •11. І. Реологические свойства крови
- •12. Законы течения вязких жидкостей
- •14. Основные законы гемодинамики
- •16. Распределение среднего давления
- •17. Элементы биомеханики сердца
- •19. Электрические свойства тканей и органов
- •21. Электропроводимость биологических тканей и жидкостей
- •23. Биопотенциалы
- •1.6. Электрокардиография. Реография
- •24. Физические основы реографии
- •25. Основы электротерапии
- •26.Разновидности терапевтических методов
- •28. Тепловое излучение и его характеристики
- •29. Абсолютно черное тело. Серые тела
- •30. Законы теплового излучения
- •31. Тепловое излучение тела человека
- •33. Рентгеновское излучение
- •35. Взаимодействие рентгеновского излучения с веществом
- •37. Методы рентгеновской диагностики
- •38. Элементы радиационной физики. Основы дозиметрии
- •35. Взаимодействие радиоактивных излучений с веществом
- •41. Дозиметрия радиоактивных излучений
33. Рентгеновское излучение
Рентгеновское излучение – это электромагнитные волны в пределах длин
от 10-7 до 10-14 м.
Свойства рентгеновских лучей:
Способность вызывать свечение некоторых веществ (люминофоров).
Значительная проникающая способность (проходят через стекло, бумагу, дерево, эбонит, вещества малой атомной массы; задерживаются свинцом).
Оказывают ионизирующее действие.
Засвечивают фотохимические материалы.
Не отклоняются в магнитном поле, не заряжены.
34. Одним из источников рентгеновского излучения является рентгеновская трубка.
Рентгеновская трубка – это вакуумный прибор с двумя электродами: катодом (–) и анодом (+).
Давление в трубке 10-5–10-6 мм рт.ст. (рис. 43).
Рис. 43
Если кВ – диагностическое рентгеновское излучение;
если кВ – терапевтическое (для удаления опухолей).
При подогреве катода излучаются электроны. Попадая в электрическое поле между катодом и анодом электроны разгоняются до больших скоростей и тормозятся веществом анода.
С движением электрического заряда связано магнитное поле, индукция которого зависит от скорости электрона. При торможении уменьшается магнитная индукция и, согласно теории
Максвелла, появляется электромагнитная волна (рентгеновское излучение).
,
где А – работа по перемещению электрона в рентгеновской трубке;
q – заряд электрона; U – ускоряющее напряжение;
–скорость электрона перед анодом; m – масса электрона;
–скорость электрона после взаимодействия с анодом, ();
h – постоянная Планка; – частота рентгеновского излучения;
Q – количество теплоты, выделяющееся в веществе анода.
Тормозное и характеристическое рентгеновское излучение
При торможении быстрых заряженных частиц атомами вещества анода возникает электромагнитное излучение, которое называют тормозным рентгеновским излучением.
При торможении большого количества электронов образуется сплошной (непрерывный) спектр рентгеновского излучения.
Ф
Рис. 44.
Спектр тормозного рентгеновского излучения
Короткое излучение возникает, когда энергия, приобретенная электроном в ускоряющем поле, полностью переходит в энергию фотона:
; м, с =3.108 м/с.
Поток рентгеновского излучения (Ф):
Z – порядковый номер атома вещества анода;
k = – коэффициент пропорциональности;
I – сила тока в рентгеновской трубке;
U – напряжение в рентгеновской трубке.
Увеличивая напряжение на рентгеновской трубке, на фоне сплошного спектра появляется линейчатый спектр, который соответствует характеристическому рентгеновскому излучению (рис. 45).
Характеристическое рентгеновское излучение возникает из-за того, что некоторые ускоренные электроны проникают вглубь атома и из внутренних слоев выбивают электроны. На свободные места переходят электроны с верхних уровней, испуская рентгеновские кванты электромагнитного излучения:
Фλ
Рис. 45.
С увеличением заряда атома анода увеличивается частота излучаемого характеристического излучения. Такую закономерность называют законом Мозли:
,
где – частота спектральной линии характеристического рентгеновского излучения;
Z – атомный номер испускающего элемента; А и В – постоянные.
Характеристические спектры сдвигаются в сторону больших частот с увеличением заряда ядра.