CCF20090610005 (3)

cp - strumień energii wypromieniowywany w kierunku prostopadłym do powierzchni ciała [W/ m²] a - stała Stefana-Boltzmanna T - temperatura w skali Kelvina

Prawo Wiena - prawo opisujące promieniowanie elektromagnetyczne emitowane przez ciało doskonale czarne. Ze wzrostem temperatury widmo promieniowania ciała doskonale czarnego przesuwa się w stronę fal krótszych, zgodnie ze wzorem:

- długość fali o maksymalnej mocy promieniowania mierzona w metrach T- temperatura ciała doskonale czarnego mierzona w kelwinach,

stata Wiena

b = 2,8977685 X 1CT^J ± 5,1 x 10^_B m ■ K_

Prawo Kirchhoffa

Stosunek zdolności emisyjnej do zdolności absorpcyjnej jest taki sam dla wszystkich ciat o tej samej temperaturze i jest równy zdolności emisyjnej ciała doskonale czarnego w tej temperaturze.

38. Pirometr!a

Pirometria optyczna, zespól metod fotometrycznych służących pomiarom wysokich temperatur. Ich podstawą są prawa promieniowania Kirchhoffa i Plancka. Temperatury od 300“C do 800°C bada się analizując podczerwone promieniowanie ciała, wyższe - wykorzystując światło widzialne lub ultrafioletowe. Podstawową metodą pirometrii optycznej jest metoda badania całkowitej luminacji ciała, inne metody to metody spektrometryczne.

39. zjawisko Comptona

Zjawisko Comptona, rozpraszanie komptonowskie - zjawisko rozpraszania promieniowania X (rentgenowskiego) i promieniowania v. czyli promieniowania elektromagnetycznego o dużej częstotliwości, na swobodnych lub słabo związanych elektronach, w wyniku którego następuje zwiększenie długości fali promieniowania. Za słabo związany uważamy przy tym elektron, którego energia wiązania w atomie, cząsteczce lub sieci krystalicznej jest znacznie niższa, niż energia padającego fotonu. Zjawisko przebiega w tym przypadku praktycznie tak samo, jak dla elektronu swobodnego. Zwiększenie długości fali rozproszonego fotonu, zwane przesunięciem Comptona, zależy od kąta rozproszenia fotonu zgodnie ze wzorem:

AA = A' - A = Ay;(l - COS0)

gdzie: AA- zmiana długości fali fotonu, (przesunięcie Comptona)

0- kąt rozproszenia fotonu,

Ac = h/m,c = (2,4263102175 ±0,0000000033) x 10“¹² m__stata>tzw. _{komptonowska dtugość}

fali elektronudl. h— stała Plancka.

^mr- masa spoczynkowa elektronu.

C— prędkość światła.

Zjawisko Comptona odgrywa istotną rolę w oddziaływaniu promieniowania gamma i rentgenowskiego z materią. W zakresie energii fotonów od kilkudziesięciu keV do kilku MeV rozpraszanie Comptona jest najbardziej prawdopodobnym rodzajem oddziaływania, jakiemu może ulec promieniowanie podczas przechodzenia przez materiełl). Ma więc decydujące znaczenie dla zdolności pochłaniania promieniowania w tym zakresie energii, przez co pośrednio gra zasadniczą rolę w radiobiologii, m.in. radioteraoii.A - długość fali rozproszonej.

40. rozpraszanie Thomsona

Proces rozpraszania fotonów bez zmiany długości fali nazywany jest rozpraszaniem Thomsona.

41. wytwarzanie, wykorzystanie i własności promieni rentgena

WYTWARZANIE: Promieniowanie rentgenowskie uzyskuje się w praktyce poprzez wyhamowywanie rozpędzonych elektronów na materiale o dużej (powyżej 20) liczbie atomowej, efektem czego jest powstanie promieniowania o charakterystyce ciągłej, na którym widoczne są również piki pochodzące od promieniowania charakterystycznego anody (rozpędzone elektrony wybijają elektrony z atomów anody). Wybite elektrony pochodzące z dolnych powłok elektronowych pozostawiają je pustymi do czasu aż elektron z wyższej powłoki go nie zapełni. Elektron przechodząc z wyższego stanu emituje kwant promieniowania rentgenowskiego - następuje emisja charakterystycznego promieniowania X. Promieniowanie X powstaje także w wyniku wychwytu elektronu, tj. gdy jądro przechwytuje znajdujący się na powłoce K elektron, w wyniku czego powstaje wolne miejsce, na które spadają elektrony z wyższych powłok i następuje emisja kwantu X.

WYKORZYSTYWANIE: Promieniowanie rentgenowskie jest wykorzystywane do uzyskiwania zdjęć rentgenowskich, które pozwalają m.in. na diagnostykę złamań kości i chorób płuc oraz do rentgenowskiej tomografii komputerowej. Naświetlanie promieniami rentgenowskimi zabija komórki nowotworowe, co wykorzystuje się w radioterapii. Przyjęcie dużej dawki promieniowania może powodować oparzenia i chorobę popromienną.

Roentgen stwierdzi), że promienie X mają następujące właściwości:

1. mają dużą przenikliwość,

2. zaczerniają kliszę fotograficzną,

3. powodują fluorescencję niektórych substancji,

4. jonizują powietrze,

5. rozchodzi się prostoliniowo z prędkością światła

6. Przenika przez szkła, papier, metal. Przenikanie przez płytki metalowe zależy od grubości i materiału płytki. Jest ono tym silniejsze im płytka jest grubsza i im liczba atomowa pierwiastka (Z) jest większa

7. Falowe własności promieniowania X czyli dyfrakcji i interferencji udało się zaobserwować używając sieci krystalicznej jako siatki dyfrakcyjnej (trójwymiarowej i odbiciowej).

8. nie ulegają odchyleniu w polu elektrycznym lub magnetycznym.

Ta ostatnia cecha dowodzi, że promienie X nie są strumieniem naładowanych cząstek.

42.widma rentgenowskie

WIDMO CIĄGŁE - powstaje w skutek tego że elektron traci swoją energię na skutek wielu zderzeń. Po wychamowaniu energia zostaje wypromieniowana w postaci kwantu. Największa porcja zostaje oddana gdy elektron podczas jednego uderzenia traci energie kinetyczną. Powstaje wtedy foton o najmniejszej długości fali Xgr -krótkofalowa granica widma.

WIDMO LINIOWE - powstaje w syniku bombardowania materiału tarczy przez przyspieszoną liczbę elektronów z katody. Wybijane są elektrony z wew. Powłok atomów tego materiału. Następnie elektrony wchodzą z wyższych powłok na te miejsca czemu towarzysz emisja kwatnów promieniowania. Ponieważ energię na poszczególnych orbitonach są skalowane, emitowane są fale o ściśle określonej częstotliwości badanego materiału.

43.oddziaływanie promieni rentgena z materią

44. tomografia komputerowa

Tomografia komputerowa, jest rodzajem tomografii rentgenowskiej, metodą diagnostyczną pozwalającą na uzyskanie obrazów tomograficznych (przekrojów) badanego obiektu. Wykorzystuje ona złożenie projekcji obiektu wykonanych z różnych kierunków do utworzenia obrazów przekrojowych (2D) i przestrzennych (3D). Urządzenie do TK nazywamy tomografem, a uzyskany obraz tomogramem. Tomografia komputerowa jest szeroko wykorzystywana w medycynie i technice.

45. teoria fal materii de brogliea

Hipoteza de Broglie'a zakłada, że wszystkie cząstki takie jak protony, elektrony, neutrony można traktować jako fale. Fale materii, zwane też falami de Broglie‘a jest to, alternatywny w stosunku do klasycznego (czyli korpuskularnego), sposób postrzegania obiektów materialnych. Według hipotezy dualizmu korpuskularno-falowego każdy obiekt może być opisywany na dwa sposoby: jako cząstka/obiekt materialny albo jako fala (materii).

Pomysł opisu cząstek za pomocą fal pochodzi od Louisa de Broglie'a. który w 1924 roku uogólnił teorie fotonowa efektu fotoelektryczneeo. W tym czasie wiedziano już, że na potrzeby opisu niektórych zjawisk fizycznych, z każdą fala elektromagnetyczna można stowarzyszyć pewną cząstkę - foton. Propozycja De Broglie'a polegała na tym, aby każdej cząstce o różnym od zera pędzie przypisać falę, o określonej długości i częstości. Propozycja ta wychodziła naprzeciw wynikom eksperymentalnym, które świadczyły, że w pewnych sytuacjach każda cząstka może zachowywać się jak fala.