Zanimatelnaya_fizika

Для решения этой проблемы берут иммерсионную жидкость, показатель преломления которой n2 и показатель преломления фронтальной линзы n3 выбраны определённым образом. Исходящие от одной точки объекта OP лучи проходят без преломления через иммерсионную пленку и могут «приниматься» фронтальной линзой объектива. В этом случае числовая апертура увеличивается, а предел разрешения уменьшается в n2 раз.

Темнопольная микроскопия. Изучение препаратов в темном поле осуществляется с помощью особого темнопольного конденсора. Такой конденсор пропускает от источника света только косые краевые лучи, которые освещают препарат, но не попадают в объектив. Клетки и их компоненты обладают различной оптической плотностью и поразному рассеивают попадающие на них лучи. Рассеяние лучей вызывает свечение внутриклеточных структур. Чем плотнее структура, тем ярче она видна на темном фоне.

Поляризационная микроскопия. Основана на способности некоторых компонентов клеток к двойному лучепреломлению. К таким анизотропным структурам относятся нити веретена деления, миофибриллы, реснички. При поляризационной микроскопии анизотропные структуры обнаруживают яркое свечение. Для поляризационной микроскопии используется специальный поляризационный микроскоп. Перед конденсором такого микроскопа помещается поляризатор, а за препаратом и объективом помещены компенсатор и анализатор. Поляризационный микроскоп позволяет обнаруживать структуры с двойным лучепреломлением, определять ориентировку протяженных объектов (например, коллагеновых волокон).

Квантовая физика.

2. Линейчатый спектр излучения атомов. Его объяснение в теории Н.Бора.

Линейчатый спектр дают не взаимодействующие друг с другом атомы. Он состоит из отдельных спектральных линий, характеризуемых частотой излучения. Спектральные линии можно характеризовать волновым числом и энергией фотона. Спектральн. линии подчиняются определенной закономерности и выделяются в отдельную группу. Наиб. четко прослеживаются спектральные серии у атома Н. Бальмер обнаружил, что ν=R(1/m2 – 1/n2), где ν – частота, R – постоянная Реберга, m – номер серии. При m =1, n=2,3,4-серия 1, если m=2,n=3,4,5-серя 2 –видимая часть спектра. При m=3, n=4,5,6 – серия 3 – инфракрасная область.

Бор объяснил происхождение линейчатых спектров и структуру спектра атома Н. при возбуждении атом получает энергию, в зависимости от которой электроны переходят на возбужденные энергетические уровни. При возвращении на основной электрон излучает эту энергию в виде квантов, поэтому в спектре много линий, соответствующих энергетическим уровням атома и возможным переходам электрона. В 1913 году высказал, что существуют только те состояния, энергия которых равна Е=mν. Момент импульса у орбит удовлетворяет выражению: hν=En-Em=mee4/Eh2(1/n2-1/m2).

Постулаты Бора:

Электрон, находясь на стационарной орбите, не излучает и не поглощает согласно Н Бору, стационарная орбита отвечает условию: mυr=hn/2π=hn (n=1,2,3,);υ – скорость эл.; mυ – импульс эл.; mυr – момент импульса эл.

Атом излучает или поглощает при скачкообразном переходе эл. одного стационарного состояния на др: hνik=Ek-Ei

Серия 3. Пашен

Серия 2. Больмер

серия 1 Лайман

эксперимент и теория Бора соотв-т форм. Ридберга: ν=R(1/m2-1/n2)/

_____________________________________________________________________________

__________

3. Волновые свойства частиц. Гипотеза де-Бройля, ее экспериментальное обоснование.

В 1924 г Луи де Бройль высказал гипотезу об общности квантовых частиц света фотонов и частиц ве-ва. Есл фотоны кроме волновых свойств имеют корпускулярные, то движущиеся частицы вещества также обладают волновыми свойствами, кроме корпускулярных. Фотон – элементарная частица света, обладающая волновым свойствами. Луи де Бройль считал, что всякая движущаяся частица ве-ва имеет волновые свойства. Формула для импульса фотона: P=hν/c=hν была использована для др. микрочастиц массой m, движ-ся со скоростью υ:P=mυ=h/λ., откуда: λ=h/(mυ). Доказательство волновой теории стало явление дифракции электронов, кот было обнаружено в 1927 г. при использовании рассеяния электронов на кристаллах. Дифракцию можно наблюдать с помощью тонкой металлической фольги. Способностью дифрагировать обладают как заряженные (протоны, ионы), так и нейтральные (нейтроны, атомы, молекулы.)

	фотопластинка
Эл. пучок	фольга

Эл. пучок проходит через фольгу, и электроны рассеиваются в ее кристалликах, попадают на экран или фотопластинку, давая ряд концентрических темных и светлых колец. Только целое число n отражается на окружности.

_____________________________________________________________________________

__________

4. Электронный микроскоп: принцип действия; разрешающая способность, применение в медицинских исследованиях.

В эл. микроскопе используется явление рассеяния электронов на атомах и молекулах вещества 2/3 которых они проходят. Носителем информации является электрон, а их источник – подогреваемый катод, электронная пушка (фокусирующая электрод+анод) – ускоряет электроны и образует пучок. После взаимодействия с предметом, поток электронов содержит информацию о предмете, формирование потока происходит под влиянием электрического поля. Регистрация изображения происходит на чувствительной к электронам фотопленке z=0,1 нм – разрешающая способность определяется длиной волны летящего электрона, (предел разрешения=10-10м – что в сотни раз больше оптического).

Плюс – высокая разрешающая способность, НО может происходить разрушение исследуемого объекта под действием высокой энергии Ее и высокой скорости υе электронов. В тех местах, где пролетает электрон должен быть вакуум, т. к. столкновение электрона с молекулой О2 приводит к искажению изображения. ЭВМ – современный отечественный электрический микроскоп (предел разрешения = 3*10-10м). С помощью эл микроскопа исследуют микрообъекты: вирусы, бактерии, макромолекулы, открыли структуру ДНК.

_____________________________________________________________________________

__________

5. Квантово-механическое объяснение структуры атомных и молекулярных спектров.

Атомные спектры – спектры испускания и поглощения, возникающие при квантовых переходах между энергетическими уровнями свободных и слабовзаимодействующих атомов. Обусловлены переходами между уровнями внешних электронов и энергии фотонов=несколько электронвольт. В спектре выделяют группы линий, называемые спектральными сериями. Каждая серия применима к спектрам испускания соотв. Переходам с различных уровней на один и тот же конечный.

В УФ области находятся линии серии Лаймана, которые образуются при переходе с верхних энергетических уровней на самый нижний: ν=me4/8E02h3(1/12-1/ni2)ni=2,3,4,…

n – главное квантовое число, совпадающее с номером эн. уровня.

е – орбитальн. квантовое число, определяет форму орбиталей электронов, характеризует орбитальный момент импульс.

m – моментное квантовое число, хар-ет уменьшение положения плоскости орбиты электрона под действием меньшего магнитного поля.

При переходе с верхних энергетических уровней на 2-ой расположена серия Бальмера: ν=me4/8E02h3(1/22-1/ni2), ni=3,4,5

К ИК относится серя Пашена, переход с верхних уровней на 3-ий: ν=me4/8E02h3(1/32-1/ni2), ni=4,5,6.

Атомными спектрами наз-т как спектры испускания, так и спектры поглощения, возникающие при квантовом переходе между уровнями свободных атомов. Пр.: ультрафиолет, видимая инфракрасная область спектра.

Молекулярные спектры: возникают при квантовых переходах молекул с одного эн. уровня на др. и сотоят из совокупности более или менее широких полос, кот представляют собой тесно расположенные линии. Сложность этих спектров обусловлена большим разнообразием движений.

ν=1/h(∆Eэл+∆Eкол+∆Eвр). ∆Eэл>>∆Eкол>>∆Eвр

Если ∆Еэл=0, а ∆Екол=0 и ∆Евр=0, то возникает колебательно-вращательный спектр. Если ∆Екол,∆Евр,∆Еэл=0, то возникает электронно-колебательно-вращательный спектр.

6. Люминесценция, ее виды. Фотолюминесценция. Закон Стокса. Хемилюминесценция.

Люминесценция – свечение некоторых веществ, не связанных с их нагреванием. Люминесценция происходит при наличии у молекул избыточной энергии.

По способу этого избытка энергии различают:

1.Фотолюминесценция (под действием светового излучения);

2.Рентгенолюминесценция (под действием рентгеновского или γ-излучения);

3.Радиолюминесценция (под действием излучения радиоактивных препаратов);

4.Катодолюминесценция (под действием пучков электронов);

5.Термолюминесценция (при слабом нагревании некоторых веществ);

6.Хемилюминесценция (за счет энегрии химических реакций);

7.Биолюминесценция (за счет энергии биохимических реакций);

8.Электролюминесценция (эл. полем);

Фотолюминесценция – резонансное состояние, подразделяется на :

Флюоресценцию – кратковременное послесвечение;

Фосфоресценцию – сравнительно долгое послесвечение.

Начальным актом любой люминесценции является возбуждение фотонов с энергией hν атома или молекулы. Резонансная флюоресценция – возвращение атома в основное состояние, излучается фотон света той же частоты (для уменьш. добавляют Н2, О2, для увел-ния – нагревают).

3									3
2			без излучения							без излучения					2
						3	2	1
hν		hν`							4							hν`
1									1
									3				4	2	1

1, 2, 3, 4 – возбужденные состояния Для фотолюминесценции выполняется закон Стокса:

Спектр люминесценции сдвинут в сторону длинных волн относительно спектра, вызвавшего эту люминесценцию. (νизл˂ νпогл) – это означает, что излучение и поглощение

отличаются по энергии: hνизл ˂ hνпогл.

Хемилюминесценция – за счет энергии хим. реакций. Хемилюминесценционный анализ – определение состава ве-ва, свечение – частное проявление хемилюминесценции, ее яркость, т. е. число квантов, испускаемых в единицу времени, увел-ся с увел-ем скорости реакции. Используется как диагностический метод.

_____________________________________________________________________________

__________

7. Применение люминесценции в медико-биологических исследованиях.

Большая часть органических соединений дает люминесцентное свечение под действием УФ лучей (после обработки реактивами). На его наблюдениях основана проверка качества и сортировка пищевых продуктов, фармацевтических препаратов, тканей… Флюоресцируют также многие ткани организма (кости, волосы, зубы, хрусталик глаза : пораженные грибком волосы и чешуйки под УФ светом дают ярко-зеленое люминесцентное свечение.) По характеру свечения можно определить патологические изменения в тканях, отличить злокачественную опухоль от доброкачественной. Для диагностики ложных заболеваний используют бактерии и грибы, дающие определенное свечение. Широко применяется флюоресценция для изучения гистологических препаратов. Изменение флюоресценции зондов (молекул, добавляемых к мембранным системам извне) позволяет обнаружить конформационные перестройки в белках и мембранах. Можно определить проницаемость капилляров. Люминесцентный анализ микроскопических объектов проводят с помощью специальных люминесцирующих микроскопов, в котором помимо обычного света используются ртутные лампы и светофильтры.

1.Контроль содержания онкогенных углеродов в воздухе

2.Контроль содержания наркотиков (морфин, героин)

3.Контроль качества пищевых продуктов

4.Некоторые гематопорфирины избирательно накапливаются в злокачественных клетках. Вторичная люминесценция таких клеток (красн. цвет) применяется при визуальном распознавании характера опухоли кожи – через эндоскоп – при распознавании катаракты, опухолей трахеи, бронхов, желудка.

_____________________________________________________________________________

__________

8. Фотоэлектрический эффект. Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта. Фотодиод. Фотоэлектронный умножитель.

Фотоэффект – это группа явлений, возникающих при взаимодействии света с веществом, которое может быть внешним и внутренним (возникновение тока под действием света).

– это испускание электронов веществом под действием света. Процесс фотоэффекта описывает уравнение Эйнштейна:

hν=Aвых+mυ2/2 (Авых – работа выхода, энергия, которую необходимо сообщить свободному электроны металла, чтобы он вырвался из Ме: на поверхности металла

возникает двойной электронный слой, преодоление которого требует затраты

дополнительной энергии)

Металл

красная граница фотоэффекта – это min ν, падающая на металл э/м излучения,

при которой возникший фотоэффект возможен hνкр=Авых

Законы фотоэффекта:

Количество электронов, испускаемых катодом в единицу времени, пропорционально потоку энергии излучения, падающему на металл

Энергия начальная (Енач) линейно возрастает с увеличением частоты падающего излучения и не зависит от его интенсивности

Фотоэффект вызывается длиной волны, меньшей критического значения, если больше – фотоэффекта нет (красная граница фотоэффекта).

Фотодиод – приемник оптического излучения, который преобразует попавший на его фоточувствительную область свет в электрический заряд. Может работать в двух режимах: с внешним напряжением и без него.

Фотоэлектронный умножитель (ФЭУ) – электровакуумный прибор, в котором поток электронов, излучаемый фотокатодом под действием оптического излучения, усиливает малые фотоны в результате вторичной эмиссии, ток превышает первоначальный фототок.

ФЭУ состоит из: входной камеры, множительной диодной системы, анода, дополнительных электродов – все элементы размещаются в вакуумном баллоне.

_____________________________________________________________________________

__________

9. Свойства лазерного излучения. Их связь с квантовой структурой излучения.

Лазер – прибор, преобразующий энергию электрического тока в энергию светового излучения, что происходит за счет атомов, переходящих в возбужденное состояние за счет эл. тока Свойства:

1.Свет лазера монохроматичен, т. к. λ=const, след-но, ν=с nst. Луч можно

рассматривать как поток квантов, имеющих совершенно одинаковую энергию Е=const, т. к. Е=hν, h=6,62*10-34 Дж*с – постоянная Планка.

2.Все кванты излучения равны не только по энергии, но и по фазе электромагнитных колебаний в них.

3.Свет лазерного излучения имеет малую расходимость – это поток параллельных световых лучей.

4.Лаз. излучение плоскополяризованное: все электрические векторы Е, характеризующие электромагнитные колебания, параллельны друг к другу. Аналогично параллельны и векторы магнитной индукции В.

Мощность лаз. излучения очень высока, т. к. ∆t мало.

Активная среда лазера представлена смесью газов Ne c He, которое накачивается в устройство. He в возбужденном состоянии может находиться длительное время, не

излучая энергию (метастабильное), он является буферным газом и Ne – излучательным. Для излучения вначале возбуждаются атомы Не, а затем Ne спускается на второй уровень, где скапливаются его атомы. При этом суммируется энергия, т. е. мы получаем фотон, лазер начинает работать стабильно.

_____________________________________________________________________________

__________

10. Когерентное излучение. Принципы получения и восстановления голографических изображений.

Когерентное излучение – все кванты, излучаемые в любой момент времени, практически одинаковы по частоте и фазе электромагнитных колебаний.

Голография – это способ передачи и восстановления волнового колебания. Способ основан на регистрации интерференционной картины, образованной предметной и когерентной с ней волной. Зарегистрированная картина называется голограммой. Если ее снова осветить опорной волной, то создается точно такое же амплитуднопространственное распределение волнового поля, кот создала при записи предметная волна. Смотря сквозь голограмму, мы увидим восстановленное изображение предмета. Информация на предмете записана на голограмме в виде интерференционного рельефа, информация об амплитуде предметной волны – в виде контраста интерференционного рельефа, инф о фазе – в виде частоты и формы интерференционных полос.

Свойства голограммы:

o рассеянные предметом волны попадают во все точки голограммы, поэтому каждая часть голограммы несет инф-ию о всем предмете, но меньший участок восстановит меньшую часть фронта, изображение ухудшится.

o голограмма дает объемное изображение, при изменении угла зрения можно увидеть разные детали предмета.

o если голограмма записана в толстой среде, то информационная картина будет записана в объеме фотопластины.

o при восстановлении будут усиливаться те волны, разность фаз между которыми равна длине волны.

o Для получения используют лазеры, обладающие простой и взаимной когерентностью.

В медицине голография используется для визуализации внутренних органов.

_____________________________________________________________________________

__________

11. Принцип работы гелий-неонового лазера. Инверсная населенность энергетических уровней. Возникновение и развитие фотонных лавин.

Излучение Не-Ne лазера возникает за счет энергии электрического тока, пропускаемого через смесь разрядной трубки (в трубке 2 электрода). Состав: 2 плоскопараллельных зеркала, 1- полупрозрачное для излучения. Рабочая смесь – смесь газов гелия и неона (в соотношении: 10:1 и давление 10Па). Низкое давление в разрядной трубке – условие возникновения тлеющего разряда, между электродами создается электрическое поле (возле катода напряженность больше – способствует поддержанию концентраций свободных зарядов). Излучающими являются атомы неона. В Не-Nе лазере реализуется трехуровневая схема преобразований:

Е

Е		Возбужденный уровень
	2

		Безизлучательный переход
	Е3	●●●●●		Рабочий уровень
		Излучение света
Накачка		hν=E3-E1
Е1		●●●

Основной уровень

Накачка: атомы Не и Nе переводятся с основного на более высокие уровни энергии. Атомы Не пребывают в возбужденном состоянии в сто раз дольше: в течение t=10-6сек (эсо свойство - метастабильность). Атомы Не передают свою энергию атомам Nе: ВАГ+НАН→НАГ+ВАН.

Источником лаз излучения явл-ся неоновая компонента смеси.

Атомы Nе, находящиеся на уровне Е3, являются метастабильными→их большое количество. Достигается состояние смеси, при котором концентрация атомов Nе на уровне Е3 больше, чем на основном Е1 (в нелазерных средах наоборот) – это инверсная заселенность энергетических уровней. Среда с инверсной заселенностью обладает необычными оптическими свойствами: свет, проходя через нее усиливается.

Когда атом Nе уходит с Е3 на Е1, происходит выброс энергии одного из внешних электронов в виде кванта hν= E3-1. В объеме лазера будут возникать фотонные лавины разных направлений и те, кторые вызваны первичным квантом будут создавать поток лазерного излучения.

_____________________________________________________________________________

__________

12. Применение лазеров в медицине.

Лазер применяется медицине в качестве скальпеля, рассекающего ткани без механического контакта. Глубоколежащие ткани не затрагиваются, исключается опасность инфицирования, разрезы бескровны. Диффузное лазерное излучение ускоряет заживление ран примерно в 2 раза. В офтальмологической хирургии – операции без вскрытия глазного яблока и анестезии – в точках фокусирования излучения получают тончайшие перфорационные отверстия.

Используется:

o Пункция лазерным лучом при ишемической болезни сердца

o Для уничтожения камней в почках и желчном пузыре за счет высокой плотности энергии импульсного лазера создается ударная волна, разрушающая камни

o Фоторадиационное воздействие на раковые клетки при онкологии. Воздействие лазера на опухоль приводит к фотохимической реакции с участием гематопорфирина и гибели раковых клеток. Здоровые клетки гематопорфирин не поглощают.

o Эндоскопическое вмешательство – нагревание биоткани за счет поглощения энергии лазерного излучения.

o При заживлении ран и язв.

_____________________________________________________________________________

__________

13. Электронный парамагнитный резонанс. ЭПР в медицине.

У атома, помещенного в магнитное поле, спонтанные переходы между подуровнями одного и того же уровня маловероятны. Такие переходы осуществляются индуцировано под влиянием внешнего электромагнитного поля. Необходимым условием является совпадение частоты электромагнитного поля с частотой фотона, соответствующего разности энергий между расщепленными подуровнями. При этом можно наблюдать

поглощение энергии электромагнитного поля, которое называется электромагнитным резонансом. Медико-биологическое применение ЭПР заключается в обнаружении и исследовании свободных радикалов и в связи с этим прослеживание изменения первичных и вторичных продуктов радиационного поражения. Исп-ся спиновые зонды – парамагнитные частицы, которые нековалентно связаны с молекулами. Изменение ЭПР спектра спиновых зондов дает информацию о состоянии окружающих молекул. Проводятся большие исследования биологических объектов методом ЭПР.

14. Ядерный магнитный резонанс. Использование ЯМР в медицине.

ЯМР – это избирательное поглощение электромагнитных волн определенной частоты веществом в постоянном магнитном поле, обусловленное магнитной переориентацией магнитных моментов ядер. ЯМР можно наблюдать при выполнении условия лишь для свободных атомных ядер. В спектральных ЯМР различают 2 типа линий по их ширине. Спектры твердых тел имеют большую ширину, и эту область применения ЯМР называют ЯМР широких линий. В жидкостях наблюдают узкие линии, и это наз-т ЯМР высокого разрешения.

Интересные возможности для медицины может дать определение параметров спектра ЯМР во многих точках образца.

ЯМР – интроскопия позволяет различить кости, сосуды, нормальные ткани и ткани со злокачественной патологией. ЯМР – интроскопия позволяет различить изображения мягких тканей. ЯМР относят к радиоспектроскопии.

Ионизирующие излучения

1. Рентгеновское излучение, его спектр. Тормозное и характеристическое излучение, их природа.

Рентгеновским излучением называют электромагнитные волны длиной = 80 до 10-5нм. Наиболее длинноволновые излучения перекрываются коротковолновым УФ. По способу получения подразделяются на тормозное и характеристическое.

Механизм тормозного рентгеновского излучения.

Излучение, получаемое в рентгеновской трубке и бетатроне, возникает при торможении электронов в металлической преграде – тормозное рентгеновское излучение. С движением электр зарядом связано магнитное поле, индукция которого зависит от скорости электрона. При торможении магнитная индукция уменьшается и появляется электромагнитная волна. При торможении электрона часть энергии идет на создание фотона рентгеновского излучения, другая часть расходуется на нагревание анода. При торможение ↑ кол-ва электронов, возникает рентгеновское излучение с непрерывным спектром. Спектр волны показывает, как распределена энергия по значению длин волн λ. В каждом из спектров наиболее коротковолновое тормозное излучение, соответствует λmin, возникает, когда энергия, приобретенная электроном, в ускоряющем поле переходит в энергию фотона

еU=hυmax=hc/λmin
λmin=hc/(eU)	λmin=1,24/U
λmin – минимальная длина волны, 10-10м
U – напряжение, кВ
Поток рентгеновского излучения: Ф=kIU2Z
U – напряжение на аноде

I – ток в трубке

Z – порядковый номер атома вещества антикатода K – 10-9 В-1 – коэффициент пропорциональности. Характеристическое рентгеновское излучение.

Возникает вследствие проникновения ускоренных электронов вглубь атома и вытеснение ими электронов из внутренних слоев. На свободные места переходят электроны с верхних уровней, в результате высвечиваются фотоны характеристического излучения. Характеристические спектры разных атомов однотипны, не зависят от химического соединения. Возникает при наличии свободного места во внутренних слоях атома, не зависимо от причины, которая его вызвала.

_____________________________________________________________________________

__________

2. Способы получения рентгеновского излучения: рентгеновская трубка, бетатрон.

							Анод (антикатод)
						«+»
	« – »
Нить накала						Стеклянная
	Фокусирующий		Рентгеновские			вакуумная камера
	электрод			лучи

Нить накала имеет to поверхности 2000-2500 К, при которой электроны вырываются из нити (явление термоэлектронной эмиссии), эти электроны подхватываются электрическим полем: напряжение, создаваемое высоковольтным источником между катодом и анодом, может регулироваться. Фокусирующий электрод находится в контакте с нитью накаливания. Его задача – искривить силовые линии, чтобы электроны образовали узкий пучок. Антикатод изготовляется из тугоплавкого металла (вольфрам, молибден), торможение электронов сопровождается появлением рентгеновского излучения. Сила тока не велика, определяется числом электронов, вырвавшихся из рентгеновской трубки за сек времени.

Бетатрон – ускоритель электронов. Получаемый в нем поток быстрых электронов направляется на мишень, на которой при торможении электронов возникает поток жесткого рентгеновского излучения. При помощи усиления магнитного поля электроны удерживаются на круговой орбите. Основной объем и масса ускорителя приходятся на обмотки электромагнитов и их ферромагнитные сердечники. Разгон электронов в вакуумно й тороидальной камере.

Тороидальная камера находится в магнитном поле. Если на ось камеры выведен пучок электронов и магнитное поле начинает усиливаться, то происходит явление электромагнитной индукции, и возникает вихрь электромагнитного поля. На электроны действует сила: F=eE, направленная по касательной к оси камеры и разгоняющая их. Также на электрон действует сила Лоренса: F=eVB, направленная в центр камеры. Сила F удерживает электроны на оси камеры. Электроны во время всего цикла разгона остаются на неизменной орбите.

_____________________________________________________________________________

__________

3. Применение рентгеновского излучения в диагностике. Рентгеноскопия. Рентгенография. Флюорография. Компьютерная томография.

Рентгеноскопия: рентгеновская трубка, пациент, светящийся экран, линза (фокус на фотопленку). Преимущества:

1.Изучение в движении

2.Экономичность Недостатки:

1.Большая лучевая нагрузка

2.Слабое разрешение

Рентгенография: рентгеновская трубка, пациент. Преимущества:

1.Малая лучевая нагрузка

2.Хорошо видны мелкие детали

3.Остается документ Недостатки:

1.Нельзя изучать в движении

2.Большая стоимость (на 1м2 – 4 г Ag)

3.Снимок получается не сразу Флюорография – рентгенологическое исследование, заключающееся в фотографировании

флуоресцентного экрана, на котором спроецировано рентгенологическое изображение. Дает уменьшенное изображение объекта. Выделяют мелко- и крупнокадровую. В наст время пленочная флюорография заменяется цифровой.

Компьютерная томография – метод неразрушающего послойного исследования внутренней структуры объекта. Метод основан на измерении и на сложной компьютерной обработке разности ослабления рентгеновского излучения разными по плотности тканями. Рентгеновская компьютерная томография – томографический метод исследования внутренних органов и тканей человека с использованием рентгеновского излучения.

_____________________________________________________________________________

__________

4.Взаимодействие рентгеновского излучения с веществом: фотопоглощение, когерентное рассеяние, комптоновское рассеяние, образование пар. Вероятности этих процессов.

Рентгеновский квант теряет свою энергию частями, отдавая ее множеству атомов, производя их ионизацию. В металле выбитым электронам находится замена при ионизации, в молекулярных структурах это факт серьезных повреждений. Жесткое излучение проникает на большую глубину, наоборот – мягкое. Чем больше энергия квантов, тем длиннее пробег в ве-ве до полной потери энергии, тем глубже излучение проникает в ве-во, тем труднее защита от него.

Ослабление рентгеновского излучения описывается законом Бугера (если преграда –

слоистая структура):

I=I0e-μx

I – интенсивность излучения, прошедшего слой вещества толщиной х I0 – интенсивность излучения при х=0, на входе в препарат

Μ – коэф. Линейного ослабления излучения (зависит от свойств ве-ва и излучения).

d1/2=ln2/μ; μ=ln2/d1/2

d1/2 – слой половинного ослабления

I0

1/2I0

0 d1/2 x

Массовый коэф ослабления: μ`= μ/ρ (ρ – плотность ве-ва-поглотителя)

Когерентное рассеивание – мягкое рентгеновское излучение, у кот энергия квантов меньше энергии ионизирующих атомов поглощения среды: hν=Aи. Он приводит атом в возбужденное состояние, но через некоторое время возвращается в обычное состояние, излучив вторичный рентгеновский квант. При этом hν`=hν это квант нового направления.