Bài giảng Vật lí lớp 12 - Bài 28: Tia X

Nội dung text: Bài giảng Vật lí lớp 12 - Bài 28: Tia X

1. Các hình ảnh này được tạo ra như thế nào? 1
2. I. Phát hiện tia X II. Cách tạo tia X III. Bản chất và tính chất của tia X 1.Bản chất 2.Tính chất 3. Cơng dụng IV. Thang sĩng điện từ
3. Ai là người phát hiện ra tia X? Wihelm Conrad Roentgen (1845- 1923) 4
4. Thí nghiệm của Roentgen -1895 Ống phĩng tia Catot -Khi làm thí nghiệm với ống phĩng tia Catot, ơng phát hiện cĩ 1 bức xạ phát ra. Bức xạ này mắt khơng nhìn thấy, nhưng làm đen tấm kính ảnh được gĩi kín và đặt trong hộp.
5.  Kết luận: Mỗi khi một chùm tia catơt – tức một chùm electron cĩ năng lượng lớn – đập vào một vật rắn thì vật đĩ phát ra tia X. - Thí nghiệm dùng tia X chụp ảnh bàn tay, thấy được cấu tạo của xương bên trong bàn tay . -> Chứng minh được khả năng đâm xuyên của tia X. Mang lại cho Roentgen giải Noben vật lí đầu tiên 1901 6
6. 1. Cấu tạo ống Cu – lít – giơ (Coolidge): Catot K Anot A Ống thủy tinh rút chân khơng Dây nung vonfram 7
7. 1. Cấu tạo ống Cu – lít – giơ (Coolidge): - Catốt K: bằng kim loại, hình chỏm cầu. - Anốt A: bằng kim loại, cĩ khối lượng nguyên tử lớn, điểm nĩng chảy cao, và được làm nguội bằng dịng nước khi hoạt động. 8
8. 2. Hoạt động Minh họa hoạt động ống Culitgio - + F Anốt Catốt F’ Nước làm nguội TiaX
9. 2. Hoạt động  Đặt hiệu điện thế vài chục kilơvôn giữa anôt và catôt, các electron phát xạ ra từ dây nung FF’, được tăng tốc trong điện trường mạnh đến đập vào anơt A làm phát ra tia X. - + F Anốt Catốt F’ Nước làm nguội
10. 1. Bản chất  Tia X là sĩng điện từ cĩ bước sĩng từ 10-11m đến 10-8m 2. Tính chất  a. Tính chất nổi bật và quan trọng nhất là khả năng đâm xuyên. (TiaTia XX cùngcĩ bước bản sĩngchất càng ngắn thì khả năng đâm xuyênvới càngtia tửlớn) ngoại, vậy bản chất của tia X là  Điều gì làm gì? nên sự khác biệt giữa 2 bức ảnh? Ánh sáng nhìn thấy khi Tia X khi gặp vật gặp vật cản cĩ thể bị cản cĩ thể xuyên hấp thụ hoặc phản xạ. qua vật cản . 12
11. TC1: Khả năng đâm xuyên + Tia X đi qua được các vật khơng trong suốt đối với ánh sáng như gỗ, giấy, các mơ mềm như thịt, da 13
12. + Đối với kim loại cĩ nguyên tử lượng càng lớn thì tia X khĩ qua hơn. Ví dụ: Tia X dễ dàng xuyên qua 1 tấm nhơm dày vài xentimet, nhưng bị chặn bởi lớp chì vài milimet 14
13. 1. Bản chất 2. Tính chất a.Tính chất nổi bật và quan trọng nhất là khả năng đâm xuyên. b. Làm đen kính ảnh. c. Làm phát quang một số chất( platino, bari, xianua). d. Làm ion hĩa khơng khí. e. Cĩ tác dụng sinh lý: Hủy diệt tế bào f. Gây ra hiện tượng quang điện ở hầu hết các kim loại. 15
14. Tia x Tia tử ngoại a.Tính chất nổi bật và quan Hãya.Tác so dụng lên kính ảnh. trọng nhất là khả năng đâm sánh b.Kíchtính thích sự phát quang xuyên. một số chất. b.Làm đen kính ảnh. chất của c.Gây ra một số phản ứng c. Làm phát quang một số tia Xhĩa với học. chất tia tửd. Làm ion hĩa khơng khí. d. Làm ion hĩa khơng khí. e. Cĩ tác dụng sinh học: diệt e. Cĩ tác dụng sinh lý: Hủy ngoại? khuẩn diệt tế bào. f. Gây ra hiện tượng quang f. Gây ra hiện tượng quang điện ở hầu hết các kim loại. điện ở hầu hết các kim loại. => Tia X cĩ đủ các tính chất của tia tử ngoại, đĩ là bằng chứng về sự đồng nhất bản chất giữa 2 loại tia này. 16
15. 3. Cơng dụng - Trong y học: chiếu điện, chụp điện, chuẩn đốn, chữa bệnh ung thư nơng, diệt khuẩn -Trong cơng nghiệp: Tìm khuyết tật bên trong các vật đúc bằng kim loại, tinh thể - Trong giao thơng: Kiểm tra hành lí của các hành khách đi máy bay. ChụpĐiềuTìm Xcáctrị-quang ungvật thể thưchuẩn lạ lọt vào cơ thể - Trong PTN: nghiên đốn bệnh cứu thành phần, cấu 1 hànhống nanơ kháchcacbon cĩ mang(đường vũkính khí: vàisúng, dao trúc vật rắn nanơmét), chiều dài cỡ micrơmét 17
16. THẢO LUẬN NHĨM Câu 1: Cĩ nên để tia X tác dụng lâu lên cơ thể con người hay khơng? Câu 2: Nếu phải làm việc trong mơi trường thường xuyên tiếp xúc với tia X, theo em cần làm gì để tránh tác dụng sinh lí của tia X lên cơ thể người? 18
17. Câu 1: Khơng nên để tia X tác dụng lâu lên cơ thể con người, vì tia X cĩ khả năng, hủy diệt tế bào, thay đổi cấu trúc tế bào, làm tế bào tang nguy cơ bị đột biến gây ra bệnh ung thư. Câu 2: Do tia X chỉ cĩ thể xuyên qua dễ dàng một số kim loại cĩ nguyên tử khối nhỏ nên ta cĩ thể sử dụng những kim loại khĩ đâm xuyên để ngăn chặn tia X, ví dụ như kim loại Chì. 19
18. Vì sao trong các phịng chụp X-quang, người ta thường sử dụng các tấm chắn bằng chì? Áo chì bảo vệ khi chụp X-quang 20
19. Năm 1900, trong khi đang nghiên cứu các bức xạ phát ra từ sự phân rã hạt nhân Radi ( Ra) một nhà hĩa học và vật lý học người Pháp Paul Villard phát hiện ra một bức xạ mới .Tia bức xạ này được Ernest Rutherford đặt tên là "gamma" vào năm 1903. 21
20. Tia gamma: - Sinh ra do phân rã hạt nhân - Cùng bản chất với tia X (cũng là sĩng điện từ, nhưng bước sĩng ngắn hơn ( dưới 10-11m), khả năng đâm xuyên mạnh hơn); Khả năng ion hĩa cao của tia gamma dẫn đến nĩ rất nguy hiểm với các sinh vật sống. Ứng dụng: - Phương pháp xạ phẫu định vị bằng tia gamma. - Định vị trong vũ trụ. 22
21. Em hãy nêu các sĩng hoặc bức xạ cĩ bản chất là sĩng điện từ? Sĩng vơ tuyến, tia hồng ngoại, tử ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia X, tia gamma
22. Bước sĩng: *Sĩng vơ tuyến: từ vài mét-> vài km *Tia hồng ngoại: 760nm-> vài mm *Ánh sáng nhìn thấy: 380nm -> 760nm *Tia tử ngoại: vài nm -> 380nm *Tia X: 10-11m -> 10-8 m *Tia gamma: nhỏ hơn 10-11m Em hãy sắp xếp các sĩng hoặc các tia sau theo thứ tự bước sĩng giảm dần : Sĩng vơ tuyến, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia hồng ngoại, tia gamma, tia X? Theo bước sĩng giảm dần: Sĩng vơ tuyến- tia hồng ngoại- ánh sáng nhìn thấy- tia tử ngoại- tia X-tia gamma. 25
23. IV. Thang sĩng điện từ Sĩng điện từ theo bước sĩng giảm dần: Ánh sáng Tia nhìn hồng Tia tử thấy Tia Tia Sóng vô tuyến ngoại ngoại Rơnghen Gamma Giữa các vùng, tia khơng cĩ ranh giới rõ rệt mà nối liền nhau tạo thành một phổ liên tục
24. IV. Thang sĩng điện từ - Sĩng vơ tuyến, tia hồng ngoại, ánh sáng thơng thường, tia tử ngoại, tia X và tia gamma, đều cĩ cùng bản chất là sĩng điện từ, chỉ khác nhau về tần số hay bước sĩng dẫn đến sự khác nhau về tính chất và cơng dụng của chúng. - Các sĩng này tạo thành một phổ liên tục gọi là thang sĩng điện từ. - Các tia cĩ bước sĩng dài thì dễ quan sát hiện tượng giao thoa. Các tia cĩ bước sĩng càng ngắn tính đâm xuyên càng mạnh.( giao thoa mạnh nhất là song vơ tuyến, đâm xuyên mạnh nhất tia gamma) 27
25. Ánh sáng khả kiến ống Rơnghen Vật nóng Vật nóng trên 20000C Sự phân hủy Máy phát vô tuyến dưới 5000C hạt nhân Tia hồng Tia tử Sóng vô tuyến Tia ngoại ngoại Tia X gamma  (m) 102 1 10 - 2 10 - 4 10 - 6 10 - 8 10 - 10 10 - 12 m 28
26. Củng cố • Bản chất tia X: là sĩng điện từ • Tính chất: • Cơng dụng: • Thang sĩng điện từ
27. Câu 1. Tia X là A. dịng hạt mang điện tích. B. sĩng điện từ cĩ bước sĩng rất ngắn C. sĩng điện từ cĩ bước sĩng dài. D. Bức xạ nhìn thấy được. 30
28. Câu 2. Tính chất nào sau đây khơng là tính chất chung của tia X và tia tử ngoại ? A. cĩ khả năng đâm xuyên. B. làm ion hĩa chất khí. C. làm phát quang một số chất. D. cĩ tác dụng lên kính ảnh. 31
29. Câu 3. Sắp xếp đúng thứ tự của các tia theo sự tăng dần của bước sĩng trên thang sĩng điện từ A. Tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia X, tia tử ngoại. B. Tia tử ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia X, tia hồng ngoại. C. Tia tử ngoại, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia X. D. Tia X, tia tử ngoại, ánh sáng nhìn thấy, sĩng vơ tuyến 32
30. Câu 4: Chọn câu trả lời sai? Tia X: A. Làm ion hĩa khơng khí B. Cĩ tác dụng mạnh lên kính ảnh C. Là sĩng điện từ cĩ bước sĩng dài D. cĩ tần số lớn hơn tần số tia tử ngoại.
31. Câu 5: Chọn câu trả lời sai khi nĩi về tia X: A.Tia X cĩ khả năng Ion hĩa khơng khí. B.Tia X cĩ thể chữa bệnh cịi xương. C.Tia X cĩ tác dụng làm phát quang nhiều chất D.Tia X cĩ khả năng đâm xuyên mạnh.