Bài 28. Tia X

Chào mừng tập thể 12a2 đến với tiết học hôm nay!!!
Hình ảnh này được chụp bằng cách nào ?
Môn: Vật Lí 12
Trường THPT Trần Quốc Tuấn
MỜI QUÝ THẦY CÔ VÀ CÁC BẠN ĐẾN VỚI TIẾT HỌC
Bài 41
TIA X.
THUYẾT ĐIỆN TỪ ÁNH SÁNG THANG SÓNG ĐIỆN TỪ
TIA X. THUYẾT ĐIỆN TỪ ÁNH SÁNG THANG SÓNG ĐIỆN TỪ
1. TIA X
a. Phát hiện tia X
Tia X được tạo ra như thế nào?
Khi một chùm tia catôt (tức là một chùm electron) có năng lượng lớn đập vào một tấm kim loại có nguyên tử lượng lớn như: Platin hay Vonfram thì vật đó phát ra bức xạ không trông thấy gọi là tia X (hay tia Rơn-ghen)
WILHELM.CONRAD. ROENTGEN
(1845- 1923)
Giải thưởng Noben 1901
Năm 1895, nhà bác học người Đức Rơnghen đã phát minh ra tia Rơnghen(tia x)với dụng cụ có tên gọi là ống Rơnghen.
TIA X. THUYẾT ĐIỆN TỪ ÁNH SÁNG THANG SÓNG ĐIỆN TỪ
Lịch sử phát hiện tia X:
May mắn xảy ra vào tối ngày 8/11/1895, sau khi rời phòng thí nghiệm một quãng, sực nhớ quên chưa ngắt cầu dao điện cao thế dẫn vào ống tia catod, Wilhelm Conrad Roentgen (1845-1923) quay lại phòng và nhận thấy một vệt sáng màu xanh lục trên bàn tuy phòng tối om.
Với đầu óc nhạy bén, đầy kinh nghiệm của một nhà vật lý học, việc này đã lôi cuốn ông và 49 ngày sau ông liên tục ở lỳ trong phòng thí nghiệm, cơm nước do bà vợ tiếp tế, mỗi ngày ông chỉ ngừng công việc nghiên cứu ít phút để ăn uống, vệ sinh và chợp mắt nghỉ ngơi vài giờ. Nhờ thế, ông đã tìm ra tính chất của thứ tia bí mật mà ông tạm đặt tên là tia X và mang lại cho ông giải Nobel về vật lý đầu tiên vào năm 1901.
Sau khi nhà khoa học Roentgen chụp được bàn tay vợ bằng tia X, khi tráng ảnh đã thấy rất rõ từng đốt xương và cả chiếc nhẫn cưới trên ngón tay bà. ảnh này đã được đưa ra trong hội nghị của Hội vật lý học thành phố Wurtzbourg (Đức) có sự tham dự đông đảo của các nhà khoa học nhiều nước nhằm chứng minh khả năng đâm xuyên của tia X qua cơ thể con người, tiến hành vào ngày 23/11/1896.
TIA X. THUYẾT ĐIỆN TỪ ÁNH SÁNG THANG SÓNG ĐIỆN TỪ
Tia catốt thực chất là dòng êlectron phát ra từ catôt và bay trong chân không
TIA X. THUYẾT ĐIỆN TỪ ÁNH SÁNG THANG SÓNG ĐIỆN TỪ
Khi cho một ống tia catôt hoạt động, ông nhân thấy từ vỏ thuỷ tinh đối diện với catôt có một bức xạ được phóng ra, mắt không trông thấy nhưng lại làm đen một tấm kính ảnh mà ông đã gói kín và đặt trong hộp. Ông gọi đó là tia X và sau này khi đã tìm hiểu rõ bản chất của nó người ta gọi là tia rơn-ghen
TIA X. THUYẾT ĐIỆN TỪ ÁNH SÁNG THANG SÓNG ĐIỆN TỪ
Để tạo ra tia X, người ta dùng ống Cu-lít-giơ.
* Cấu tạo:
Ống Cu-lít-giơ là một ống thuỷ tinh, bên trong là chân không. Áp suất bên trong ống khoảng 10-3 mmHg. Gồm:
- Một dây nung bằng vonfam FF’ dùng làm nguồn electrôn. FF’ được nung nóng bởi một dòng điện.
- Một catốt K bằng kim loại, hình chỏm cầu.
- Một anốt A bằng kim loại có khối lượng nguyên tử lớn, điểm nóng chảy cao và được làm nguội bằng một dòng nước khi ống hoạt động.
- Hiệu điện thế giữa anốt và catốt khoảng vài chục KV.
A
F
F’
K
Ống Cu-lít-giơ hoạt động như thế nào?
CT
A
F
F’
K
Tia X
Hãy nêu cấu tạo của ống Cu-lít-giơ?
TIA X. THUYẾT ĐIỆN TỪ ÁNH SÁNG THANG SÓNG ĐIỆN TỪ
Hoạt động:
F
F’
BT
N
220V

Nước làm nguôị
CT
A
F
F’
Tia X
K
Ống Cu-lít-giơ
TIA X. THUYẾT ĐIỆN TỪ ÁNH SÁNG THANG SÓNG ĐIỆN TỪ
Đặt vào giữa anốt và catốt một hiệu điện thế không đổi (khoảng vài chục kV) thì electron bứt ra từ catốt được tăng tốc rất mạnh. Khi đập vào đối âm cực, các electron bị đột ngột hãm lại và làm phát ra tia X. Người ta gọi tia X là bức xạ hãm.
Dây F được nung nóng bằng nguồn điện cỡ vài chục kilovôn. Các e bay ra từ dây F chuyển động trong điện trường mạnh đến đập vào A làm A phát ra tia X
TIA X. THUYẾT ĐIỆN TỪ ÁNH SÁNG THANG SÓNG ĐIỆN TỪ
b. Ống Coolidge:
- Cấu tạo:
Ban đầu, ống Cooligde có dạng một bình hình cầu bên trong là chân không và có 2 điện cực:
+ Catốt là một chõm cầu có tác dụng làm tập trung các electron về phía tâm của bình cầu
+ Một dây tim để nung nóng catốt. (để catốt phát ra electron) được cấp điện nhờ một nguồn điện riêng
+ Anốt là điện cực dương. Bề mặt của anốt là một lớp kim loại có nguyên tử lượng lớn và khó nóng chảy. Để giải nhiệt cho anốt người ta đôi khi cũng chế tạo sao cho có thể đưa một dòng nước chảy luồn bên trong anốt.
TIA X. THUYẾT ĐIỆN TỪ ÁNH SÁNG THANG SÓNG ĐIỆN TỪ
- Hoạt động:
- Khi đặt một hiệu điện thế (xoay chiều hoặc một chiều) vào hai cực của ống Coolidge thì electron được tăng tốc mạnh và đến đập vào anốt, xuyên sâu vào lớp vỏ nguyên tử của chất làm anốt, tương tác với các lớp electron ở các lớp trong cùng  làm phát ra tia X.
- Hiệu điện thế ở hai cực của ống Cooldge từ vài chục kV đến khoảng 120 kV.
b. Ống Coolidge:
TIA X. THUYẾT ĐIỆN TỪ ÁNH SÁNG THANG SÓNG ĐIỆN TỪ
Hiện nay người ta đã chế tạo các loại ống tia X có hình dạng khác nhau dù về nguyên tắc thì giống như ống Coolidge:
Trong nha khoa:
Trong máy chụp X quang thông thường:
TIA X. THUYẾT ĐIỆN TỪ ÁNH SÁNG THANG SÓNG ĐIỆN TỪ
a.Tia tử ngoại tác dụng lên kính ảnh.
b. Tia tử ngoại kích thích tính phát huy ánh sáng của một số chất.
C. Tia tử ngoại gây ra một số phản ứng quang hoá quang hợp.
d. Tia tử ngoại làm ion hoá không khí và các chất khí khác.
e. Có tác dụng sinh học.
f. Gây ra hiệu ứng quang điện ngoài với hầu hết các kim loại.
d. Tia X làm ion hoá không khí.
e. Tia X có tác dụng sinh lí
f. Gây ra hiện tượng quang điện ngoài với tất cả các kim loại.
a. Tia X có khả năng đâm xuyên
b. Tia X làm đen kính ảnh.
c. Tia X làm phát quang ánh sáng một số chất.
Tia X có đầy đủ các tính chất của tia tử ngoai. Đó là một băng chứng về sự đồng nhất về bản chất giữa hai loại tia ấy.
So sánh hai loại tia: tia X và tia tử ngoại ta rút ra nhận xét gì ?
Hãy so sánh tính chất của tia X với tính chất tia tử ngoại.
Tia X
Tia tử ngoại
TIA X. THUYẾT ĐIỆN TỪ ÁNH SÁNG THANG SÓNG ĐIỆN TỪ
Tia X có những tính chất như thế nào?
* Tia X có tác dụng làm phát quang nhiều chất
* Tia X làm ion hóa không khí
* Tia X có tác dụng sinh lý mạnh: diệt khuẩn, diệt tế bào …
* Tia X có thể gây ra hiện tượng quang điện
3. BẢN CHẤT VÀ TÍNH CHẤT CỦA TIA X
* Tia X có khả năng đâm xuyên. Tia X có bước sóng càng nhỏ thì khả năng đâm xuyên càng lớn .
a. Bản chất :
Tia X ( Tia Rơn- ghen ) là bức xạ điện từ có bước sóng từ 10-11m đến 10-8 m( ngắn hơn bước sóng của tia tử ngoại )
b. Tính chất :
TIA X. THUYẾT ĐIỆN TỪ ÁNH SÁNG THANG SÓNG ĐIỆN TỪ
a
Chụp bằng ánh sáng nhìn thấy (ánh sáng trắng)
r
Chụp bằng tia X (tia Rơn-ghen)
Vì sao hai các chụp với các bức xạ khác nhau đó lại cho kết quả khác nhau ?
?
Hãy quan sát hai bức ảnh sau và nêu cách chụp của từng tấm ảnh.
Với những tính chất của tia X, tia X được ứng dụng như thế nào trong đời sống ?
Ứng dụng trong y học
Tìm những vật lạ trong cơ thể
Phát hiện bệnh bằng chụp X quang
Điều trị ung thư
Tại sao không dùng tia tử ngoại mà phải dùng tia X trong những ứng dụng này?
Ứng dụng trong công nghiệp: Kiểm tra chất lượng các vật đúc, tìm các vết nứt trong vật bằng kim loại
Các ứng dụng khác: Kiểm tra hành lý, nghiên cứu cấu trúc của vật rắn
TIA X. THUYẾT ĐIỆN TỪ ÁNH SÁNG THANG SÓNG ĐIỆN TỪ
CHỤP HÌNH BÔNG HOA BẰNG TIA X
Chụp các thiên thể trong vũ trụ
- Trong y học: Chiếu điện, chụp điện để chuẩn đoán bệnh.
- Trong công nghiệp: Tìm khuyết tật trong các vật đúc. bằng kim loại và trong các tinh thể.
- Trong ngành hàng không: Kiểm tra hành lí của các hành khách đi máy bay.
- Trong phòng thí nghiệm: Nghiên cứu thành phần và cấu trúc của các vật rắn.
3.Công dụng:
TIA X. THUYẾT ĐIỆN TỪ ÁNH SÁNG THANG SÓNG ĐIỆN TỪ
Ánh sáng nhìn thấy, tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia X đều là sóng. Vậy chúng là sóng gì? Có phải là sóng đàn hồi như sóng cơ hay là sóng điện từ như sóng vô tuyến?
Cung cấp thông tin:
Sóng ánh sáng và sóng điện từ có cùng vận tốc khi truyền trong một môi trường ( c = 3.108 m/s trong chân không)
Sóng ánh sáng và sóng điện từ đều lan truyền được trong chân không trong khi sóng đàn hồi thì không
Theo Mắc – xoen, ánh sáng là sóng điện từ có bước sóng rất ngắn
TIA X. THUYẾT ĐIỆN TỪ ÁNH SÁNG THANG SÓNG ĐIỆN TỪ
Cảm ơn cô và các bạn đã theo dõi.
phần thuyết trình của tổ 3