Карта самоподготовки по теме «Свойства рентгеновского излучения»

Фамилия
№ группы
Дата
Карта самоподготовки по теме «Свойства рентгеновского излучения»
ТЕМА: Применение рентгеновского излучения в медицинских исследованиях.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ:
Научиться объяснять физические принципы применения рентгеновского излучения в
медицине.
I.
ПЕРЕЧЕНЬ БАЗОВЫХ ПОНЯТИЙ:
Электромагнитные волны, шкала ЭМВ, корпускулярно-волновой дуализм свойств материи,
формула Планка для расчета энергии фотона, спектр, закон Бугера.
II.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ
1. Рентгеновское излучение, определение, свойства (перечислите основные свойства
рентгеновского излучения).
 Выберите правильный вариант ответа:
1. Наибольшую проникающую способность имеет:
А. Ультрафиолетовое излучение
Б. Рентгеновский луч.
В. Инфракрасное излучение.
2. Рентгеновское излучение:
А. Возникает при резком торможении быстрых электронов.
Б. Испускается твердыми телами, нагретыми до большой температуры.
В. Испускается любым нагретым телом.
3. Какие излучения используются в медицине?
1) Инфракрасное.
2) Видимое.
3) Ультрафиолетовое.
4) Рентгеновское.
4. Почему рентгеновскую пленку хранят в свинцовой коробке, а при съемке её
помещают в алюминиевую кассету?
А. Свинец предохраняет пленку только от светового излучения, а алюминий - от
рентгеновского.
Б. Свинец предохраняет пленку от любого излучения, а алюминий – от светового излучения.
В. Свинец и алюминий предохраняют пленку от рентгеновского излучения.
5. Рентгеновское излучение имеет длину волны:
А. Больше чем 7,6 *10 -7 м.
Б. Меньше чем 7,6 *10 -7 м.
В. Больше чем 7,6 *10 -8 м.
2. Нарисуйте принципиальную схему устройства рентгеновской трубки. Укажите, каким
образом осуществляется регулировка интенсивности потока и жесткости рентгеновского
излучения.
3. Составьте логические цепочки, объясняющие механизм возникновения тормозного и
характеристического рентгеновского излучения.
4. Как рассчитать длину коротковолновой границы сплошного рентгеновского спектра?
 При некотором значении напряжения между анодом и катодом рентгеновской
трубки коротковолновая граница спектра тормозного излучения соответствует 1
нм. Может ли при уменьшении этого напряжения коротковолновая граница
соответствовать длине волны:
1) 0,1 нм; 2) 10 нм; 3) 0,5 нм; 4) 0,3 нм.
5.
Закон ослабления интенсивности рентгеновского излучения веществом, вывод
формулы, график. Линейный и массовые коэффициенты ослабления. Слой половинного
ослабления.
 Два рентгеновских луча одинаковой интенсивности падают на костную(1-й луч) и
мягкую ткань (2-й луч) и проходят в этих тканях одинаковое расстояние 2 см.
Какой из лучей будет иметь на «выходе» меньшую интенсивность:1)первый;
2)второй; 3) интенсивности будут одинаковыми?
6. Взаимодействие рентгеновского излучения с веществом: когерентное рассеяние,
фотоэффект, Комптон-эффект. (зарисуйте схемы, поясняющие механизм
взаимодействия квантов рентгеновского излучения с веществом). Каковы
последствия взаимодействия квантов рентгеновского излучения с веществом?
7. Рентгеноструктурный анализ. Выведите формулу Вульфа-Бреггов и, прочитав
отрывок из статьи о рентгеноструктурном анализе, объясните, как можно
применить эту формулу для исследования монокристаллов:
Метод неподвижного кристалла. Неподвижный кристалл освещается неоднородным пучком
рентгеновских лучей (лучами со сплошным спектров). Если кристалл имеет явно выраженные
грани, пучок лучей пропускают в направлении какой-нибудь из кристаллографических осей или
осей симметрии кристалла. Получающаяся дифракционная картина регистрируется на
фотопластинке, помещенной перпендикулярно к направлению первичного луча на расстоянии
30—50 мм от кристалла.
Принципиальная схема метода дана на рисунке слева; 1- рентгеновская трубка, 2 - диафрагма, 3 кристалл, 4 - фотопластинка. Когда пучок неоднородных лучей падает на кристалл, каждая
атомная плоскость отражает лучи соответствующей длины волны (согласно уравнению ВульфаБрегга). В результате такого селективного (выборочного) отражения рентгеновских лучей
отдельными плоскостями на фотопластинке получается ряд интерференционных пятен различной
интенсивности. Происхождение этих пятен для одного из семейств плоскостей иллюстрируется на
рис.1.Расположение интерференционных пятен на рентгенограмме зависит от размеров и формы
элементарной ячейки, от симметрии кристалла и его ориентировки относительно первичного
пучка лучей. Так как во время съемки кристалл остается неподвижным, то элементы симметрии
(плоскости), параллельные направлению первичного пучка, непосредственно проектируются на
рентгенограмму, иными словами, симметрия в расположении пятен рентгенограммы отражает
симметрию кристалла в направлении просвечивания. Это обстоятельство не нуждается в особом
пояснении, так как совершенно очевидно, что симметричному расположению атомных плоскостей
соответствует симметричное расположение отраженных лучей, а следовательно, и
интерференционных пятен на рентгенограмме.
8.
Приготовьте презентацию по одной из предложенных тем: рентгенотерапия(
контактная
или бесконтактная), рентгенография,
рентгеноскопия,
ангиография,
флюорография, рентгеновская компьютерная томография, рентгеноструктурный анализ.