AKADEMIA ROLNICZO - TECHNICZNA

W OLSZTYNIE

KATEDRA FIZYKI

ĆWICZENIA LABORATORYJNE Z FIZYKI

Temat: Promieniowanie Röntgena . Określanie położenia defektów w ciałach stałych

Piotr Najda

IV MiBM

Gr III

Zespół 9

Wyniki:

Lp.	I1[uA]	I2[uA]	I3[uA]	Lp.	I1[uA]	I2[uA]	I3[uA]
1	34	34,1		34	3,3	3,7
2	30	32		35	4,5	3,9
3	25	26,2		36	3,8	3,3	3,6142
4	25,2	25	26,35	37	4	3,9
5	24,7	24,1		38	3,5	3,3
6	24,5	23,9		39	3,5	3,2
7	24,6	24,1		40	3,4	3,3
8	23,3	23,8		41	2,3	2,1
9	25	24,8		42	2,6	2,5
10	22	21		43	2,6	2,6	2,5375
11	19,5	19		44	2,6	2,7
12	19,6	19	19,0625	45	2,5	2,6
13	19	19,5		46	2,4	2,4
14	18,9	19,1		47	2,5	2,6
15	18,1	18,2		48	2,7	2,9
16	17,8	18		49	2,3	2,5
17	18,2	18,1		50	1,5	1,7
18	11,8	13		51	2,4	2
19	12	12,3		52	1,4	1,5	1,6928
20	11,9	12		53	1,4	1,5
21	11,3	11,5		54	1,4	1,6
22	11,5	11,1	11,4687	55	1,3	1,2
23	11,4	10,9		56	1,6	1,5
24	11	10,7		57	1,3	1,2
25	10,6	10,5		58	1,3	1,2
26	6	6,5		59	1,4	1,4	1,4642
27	5,9	5,8		60	1,6	1,6
28	4,5	5		61	1,6	1,5
29	5,1	4,6		62	1,7	1,6
30	5,4	4,9	5,1625
31	5,1	4,8
32	5	5,1
33	4,4	4,5

Lp.	I3[uA]	I0/I3	ln[I0/I3]	x[mm]	H	lnH
1	26,53	2,26159	0,8160	3,69	66,325	4,194567
2	19,062	3,14762	1,1466	4,92	47,655	3,863988
3	11,468	5,23195	1,6547	5,69	28,67	3,355851
4	5,1625	11,6222	2,4529	6,92	12,9062	2,557712
5	3,614	16,6021	2,8095	8	9,035	2,201106
6	2,537	23,6499	3,1633	9,07	6,3425	1,847273
7	1,692	35,4609	3,5684	10	4,23	1,442202
8	1,464	40,9836	3,7131	10,76	3,66	1,297463

Wykresy:

Współrzędne defektów:

ELEMENT Nr.1			OBRÓCONY O 90		ELEMENT Nr.2		OBRÓCONY O 90
	WSPÓŁRZĘDNE		WSPÓŁRZĘDNE		WSPÓŁRZĘDNE		WSPÓŁRZĘDNE
	X	Y	X	Y	X	Y	X	Y
O1	-5,38	3,07	5,38	3,07	-3,07	7,69	3,07	7,69
A1	-7,38	3,84	7,38	3,84	-4,61	9,23	4,61	9,23
B1	-5,38	5,23	5,38	5,23	-1,53	9,23	1,53	9,23
C1	-4,61	1,07	4,61	1,07	-3,07	3,07	3,07	3,07
O2	6,15	7,69	-6,15	7,69	6,15	3,84	-6,15	3,94
A2	4,61	9,23	-4,61	9,23	4,61	5,38	-4,61	5,61
B2	7,69	9,23	-7,69	9,23	7,69	5,38	-7,69	5,38
C2	6,15	5,53	-6,15	5,53	6,15	1,69	-6,15	1,69
O3	6,15	-3,07	-6,15	-7,69	2,3	-7,69	-2,3	-7,69
A3	4,61	-1,53	-7,38	-1,53	0,76	-6,15	-0,76	-6,15
B3	7,69	-1,53	-5,38	-1,53	3,84	-6,15	-3,84	-6,15
C3	7,69	-5,23	-4,61	-5,23	2,3	-9,84	-2,3	-9,84
O4	-3,84	-8,46	3,84	-3,84	-6,15	-3,84	6,15	-3,84
A4	-4,61	-8,46	4,61	-6,46	-10	-2,3	10	-2,3
B4	-1,8	-7,69	1,8	-7,69	-6,92	-2,3	6,92	-2,3
C4	-3,84	-10,61	3,84	-10,61	-8,46	-5,23	8,46	-5,23

ELEMENT Nr.3			OBRÓCONY O 90		ELEMENT Nr.4		OBRÓCONY O 90
	WSPÓŁRZĘDNE		WSPÓŁRZĘDNE		WSPÓŁRZĘDNE		WSPÓŁRZĘDNE
	X	Y	X	Y	X	Y	X	Y
O1	4,61	6,92	6,92	21,53	2,61	3,07	13,07	2,61
A1	4,15	7,23	7,23	22	1,69	3,96	12,15	1,69
B1	4,92	7,38	7,38	21,23	3,53	3,96	12,5	3,53
C1	4,61	6,46	6,46	21,53	2,3	1,84	14,3	2,3
O2	10,76	6,46	6,46	15,38	3,8	8,46	7,69	3,8
A2	10,3	6,76	6,76	15,84	3,23	9,07	3,23	3,23
B2	11,07	6,92	6,92	15,07	4,15	9,15	7	4,5
C2	10,76	5,92	5,92	15,38	3,94	7,69	8,46	3,84
O3	13,84	6,46	6,46	12,3	3,94	11,5	4,61	3,84
A3	13,94	7,23	7,23	12,3	3,07	11,5	4,61	3,07
B3	13,94	5,84	5,84	12,3	3,94	12,3	3,84	3,84
C3	13,23	6,15	6,15	12,9	3,94	10,76	5,38	3,84
O4	18,46	12,3	12,3	7,69	11,53	10,76	5,38	11,53
A4	18,46	13,07	13,07	7,69	10,15	11,53	4,61	10,15
B4	19,23	12,3	12,3	6,92	12,3	12,15	4	12,3
C4	17,69	12,3	12,3	8,46	11,5	9,07	6,3	11,53
O5	19,23	4,61	4,61	7,07	10	5,38	10,7	10
A5	18,76	5,23	5,23	7,38	9,23	6,92	9,23	9,23
B5	19,84	5,07	5,07	6,3	11,5	5,38	9,23	11,69
C5	19,23	3,84	3,84	7,69	8,76	4,3	11,84	8,76

Wnioski:

Zadaniem naszego ćwiczenia było określenie rzeczywistych położeń defektów w elementach za pomocą rentgenogramów, które zostały otrzymane przez naświetlanie elementów promieniami rentgena.

Absorpcja promieni rentgenowskich przez różne pierwiastki jest w przybliżeniu proporcjonalna do czwartej potęgi liczby masowej A pierwiastka i nie zależy od tego, w skład jakiego związku chemicznym dany pierwiastek wchodzi.

Za pomocą promieni rentgena jesteśmy w stanie określić defekty różnych części maszyn, określić ilość, kształt oraz dokładne położenie występujących defektów.

Promienie rentgena wykorzystywane są w medycynie, do prześwietlania części ciała ludzkiego. Kości zawierają cięższe pierwiastki niż mięśnie, a zatem absorbują w większym stopniu promieniowanie rentgenowskie od mięśni.

Absorpcja promieni rentgenowskich podlega prawu, zgodnie z którym ubytek natężenia wiązki promieniowania przechodzącego przez nieskończenie cienką warstwę jest proporcjonalny do grubości tej warstwy dx i do natężenia wiązki I, czyli:

- dI = μ I dx

gdzie μ - liniowy współczynnik absorpcji ( zwany także współczynnikiem osłabienia ). Zależy on od rodzaju absorbenta i od długości i od długości fali promieniowania. Dzieląc wzór przez I, otrzymujemy:

stąd po scałkowaniu mamy:

ln I = - μx + const

Jeżeli oznaczymy natężenie wiązki padającej przez I₀, to stałą całkowania możemy wyznaczyć z warunku, że dla x = 0, I = I₀:

In I = -
μx + ln I₀

Przekształcając to równanie otrzymujemy związek:

I = I₀e^-μx

Z którego wynika, że natężenie wiązki promieni rentgenowskich maleje ze wzrostem grubości absorbenta w sposób wykładniczy.

I_foto = f(x)

I_Rtg =f(x)

⇒   _e^-μx

Zaczernienie kliszy:

Z = f(I_Rtg)

Z = ln ( I₀/I )

Z = lnI₀ - lnI

Z = lnI₀ - ln( I₀e^-μx )

Z =lnI₀ -lnI₀ - lne^-μx

Z = μx lne

Z = μx

Przyjmując dla x=0, I₀=100%=1 padające na kliszę mamy:

I = I₀e^-x

I = e^-x

I = 1/e^x

---