第四章X線物理基

1、第四章 X線物理基礎(chǔ)課件制作：。課件制作：。第一節(jié) 線的本質(zhì)與特性線的本質(zhì)與特性1.X線的發(fā)現(xiàn)2.X線的本質(zhì)3.X線的特性1.X線的發(fā)現(xiàn) 1895年11月8日德國物理學(xué)家威廉.康拉德.倫琴教授在研究氣體放電時發(fā)現(xiàn)。1895年11月8日：倫琴發(fā)現(xiàn)X線 1895年12月22日：倫琴為夫人攝取了第一張手的X線片 1895年12月28日：倫琴“關(guān)于一種新的射線的初步報告”分專業(yè)分送同行 1896年1月5日：維也納報頭版發(fā)表了發(fā)現(xiàn)X線的消息，世界為之轟動 1896年，英國一位外科醫(yī)生經(jīng)透視，成功地從患者手中取出一枚鋼釘 1901年，倫琴獲得了第一屆諾貝爾物理獎倫琴及第一張X線照片2.X線的本質(zhì) 介于紫外

2、線與伽馬射線之間具有微粒性與波動性的電磁波。其波長介于（10nmnm） X線屬電磁輻射的一種，具有二象性：微粒性和波動性。這就是X線的本質(zhì)。（一）X線的波動性 X線具有波動特有的現(xiàn)象波的干涉和衍射等。它以波動方式傳播，是一種橫波。在真空中的傳播速度與光速相同。 X線在傳播時表現(xiàn)了它的波動性 具有頻率和波長，具有干涉、衍射、反射和折射現(xiàn)象。 （二）X線的微粒性 把X線看成是一個個的微粒光子組成的，光子具有一定的能量和一定的動質(zhì)量，但無靜止質(zhì)量（光子論） X線與物質(zhì)相互作用時表現(xiàn)出微粒性 每個光子具有一定能量，能產(chǎn)生光電效應(yīng)，能激發(fā)熒光物質(zhì)發(fā)出熒光等現(xiàn)象 （醫(yī)用診斷范圍內(nèi)X光子能量約為20200K

3、eV）（三）X線的二象性及其統(tǒng)一 把光波（X線）看成是幾率波代表光子在空間里存在的幾率，能用數(shù)學(xué)的方法描述光子在空間出現(xiàn)的幾率，就能把光的波動性和微粒性統(tǒng)一起來。3.X線的特性物理效應(yīng) 穿透作用穿透作用 穿透作用是指X線具有穿透物質(zhì)的能力。注意，x線對物質(zhì)的穿透和物質(zhì)對x線的吸收是一個過程的兩種說法，物質(zhì)對X線的吸收作用越強，則X線對物質(zhì)的穿透作用越弱，反之亦然。 熒光作用熒光作用 能使物質(zhì)發(fā)生熒光的作用，能使波長短的X線轉(zhuǎn)變?yōu)椴ㄩL較長的可見光，熒光的強弱取決于X線的強弱。 電離作用電離作用 物質(zhì)受X線照射時，核外電子脫離原子軌道，使原子變成離子的過程稱為電離。 熱作用 干涉。衍射、反射和折射

4、的作用化學(xué)效應(yīng) 感光作用 X線具有光化學(xué)作用，可使攝影膠片感光。 著色作用 某些物質(zhì)經(jīng)X線長期照射后，其結(jié)晶脫水變色。如鉛玻璃經(jīng)X線長期照射后著色。 生物效應(yīng) X線對生物組織細(xì)胞，它對生物細(xì)胞特別是增殖性強的細(xì)胞有抑制、損傷，甚至使其壞死 1.隨機效應(yīng) 主要表現(xiàn)為致癌效應(yīng)和遺傳效應(yīng) 2.非隨機效應(yīng) 過量或累計性X線照射，使生物組織引起某些抑制，損傷甚至壞死第二節(jié) X線的產(chǎn)生與能譜特點一.X線產(chǎn)生的條件二.X線的光譜特點三.影響X線輻射譜線產(chǎn)生的因素一.X線產(chǎn)生的條件（一）X線產(chǎn)生的必備條件 X線的產(chǎn)生是自由電子通過加速獲得能量，高速撞擊靶物質(zhì)后突然受阻，其動能轉(zhuǎn)換成具有各種能量的光子 （通過特征輻射和韌致輻射兩種機制產(chǎn)