История открытия рентгеновских лучей, их применение

1.

История открытия
рентгеновских лучей, их
применение
К Л И П О ВА В И К Т О Р И Я 11 Б

2.

Введение
Рентгеновские лучи — квантовое
электромагнитное излучение,
занимающее диапазон между
ультрафиолетовыми и гамма-лучами.
Они не отклоняются в
электромагнитном поле, скорость их
распространения равна скорости
света.

3.

Вильгельм Конрад Рентген (1845–
1923) — выдающийся немецкий физик,
внесший вклад в электродинамику
и оптику. Главным его научным
открытием стало обнаружение в 1895 г.
Х-лучей, вошедших в историю науки
и общества под названием
«рентгеновские лучи». Это открытие
было отмечено в 1901 г. первой в мире
Нобелевской премией по физике.

4.

Биография
Выдающийся физик родился в 1845 году в довольно развитом немецком городе
Дюссельдорфе. Ему плохо давались иные дисциплины, кроме физики. Дело
обстояло настолько плохо, что Вильгельм не сумел получить аттестат об
окончании школы. Впрочем, юноша не стал отчаиваться и записался на
лекционный курс в Утрехтский университет. Там талантливого ученика заметил
весьма известный физик по фамилии Кундт, сделал своим ассистентом, и вот
Рентген уже сам ведущий профессор университета в Страсбурге. А в 1894-м –
ректор Вюрцбургского университета. В университете он получил доступ к
самому современному оборудованию, что в следствие Вильгельма дало
известный результат.

5.

До открытия нового вида излучения В. Рентген исследовал пьезоэлектрические
и пироэлектрические свойства кристаллов, пытаясь установить взаимосвязь
электрических и оптических явлений в них, а также проводил опыты
по магнетизму, послужившие одним из оснований электронной теории
Х. А. Лоренца.
Важным условием, позволившим ученому совершить в науке ключевое открытие
стало то, что он был исследователем-одиночкой и таковым оставался до конца
дней. Даже будучи руководителем физического института,
ректором университета, Рентген не отказывался от своей неизменной привычки
допоздна засиживаться в лаборатории.

6.

История открытия рентгеновских лучей
Главное открытие в своей жизни Рентген
совершил, когда ему было уже 50 лет. Вечером
8 ноября 1895 г., когда ассистенты уже ушли
домой, Рентген, как обычно, продолжал работать.
Он включил ток в катодной трубке, закрытой
со всех сторон плотным черным картоном.
Лежавший неподалеку бумажный экран, покрытый
слоем кристаллов платиноцианистого бария,
начал светиться зеленоватым светом. После
выключения тока свечение кристаллов
прекратилось. При повторной подаче напряжения
на катодную трубку свечение в кристаллах, никак
не связанных с прибором, возобновилось.

7.

Ученый пришел к выводу, что из трубки
исходит ранее неизвестное излучение,
названное им Х-лучами. Опыты
показали, что Х-лучи возникают в месте
столкновения лучей с преградой внутри
катодной трубки (тормозное излучение
ускоренных электронов). Антикатод
был плоским, что обеспечивало
интенсивный поток Х-лучей. Благодаря
этой трубке (она впоследствии будет
названа рентгеновской) в течение
нескольких недель им были
исследованы и описаны основные
свойства ранее неизвестного излучения,
которое позже назвали рентгеновским.

8.

Как оказалось, икс-излучение способно проникать сквозь
многие непрозрачные материалы; при этом оно не
отражается и не преломляется. Прозрачность веществ по
отношению к исследованным лучам зависела не только от
толщины слоя, но и от состава вещества. Рентгеновское
излучение ионизирует окружающий воздух. Оно заставляет
флюоресцировать ряд материалов. Оно обладает гораздо
большей проникающей способностью, чем катодные лучи, и,
в отличие от них, не отклоняется магнитным полем. Также
Рентген обнаружил, что, хотя глаз не реагирует на излучение,
оно засвечивает фотопластинки.
22 декабря ему удалось сделать первые снимки с помощью
рентгеновского излучения. Рентгену помогала его жена Анна
Берта Людвиг, кисть которой и стала объектом научного
исследования. На снимке просматривались кости, мягкие
ткани и ясно различимое обручальное кольцо на пальце.

9.

О своих экспериментах ученый сообщил научной общественности. Первое
сообщение «О новом виде лучей» было им сделано 28 декабря 1895 г.
на заседании Физико-медицинского общества. Второе сообщение
представлено 16 марта 1896 г., а третье — в мае 1897 г. Все три сообщения
общим объемом всего лишь три печатных листа, но они с такой
необыкновенной полнотой раскрыли природу нового явления, равной
которой мы не знаем в истории науки. И это характеризует Рентгена как
блестящего физика.

10.

Вильгельм Рентген продолжал изучать своё открытие, и к маю 1897 г. он окончательно
сформулировал все основные свойства X-лучей, опубликовав ещё две научных
статьи. Основные свойства икс-лучей, сформулированные Вильгельмом Рентгеном к маю
1897 года:
• Проникающая способность. Икс-лучи могут проникать почти во все предметы на
различную глубину, зависящую от толщины предмета и плотности вещества.
• Прозрачность веществ. Она зависит не только от толщины слоя, но и от состава
веществ.
• Ионизация воздуха. Лучи ионизируют окружающий воздух.
• Флюоресценция ряда материалов. Кроме платиноцианистого бария, это свойство было
обнаружено также у кальцита, обычного и уранового стекла, каменной соли и т. д.

11.

• Засвечивание фотопластинок. Рентген обнаружил, что,
хотя глаз не реагирует на излучение, оно засвечивает
фотопластинки.
• Распространение по прямой. Икс-лучи дают
достаточно резкую тень объекта на экране и, в отличие
от катодных, не отклоняются магнитным полем.
• Потеря заряда наэлектризованными телами. Под
действием икс-лучей наэлектризованные тела теряют
свой заряд независимо от того, положительный он или
отрицательный.
В 1901 г. Вильгельм Рентген был удостоен за своё
открытие первой Нобелевской премии в области физики.
Впоследствии науку, изучающую воздействие
рентгеновских лучей на организм, назвали
рентгенологией.

12.

Биологическое воздействие
Рентгеновское излучение является ионизирующим. Оно воздействует
на ткани живых организмов и может быть причиной лучевой болезни,
лучевых ожогов и злокачественных опухолей. По причине этого при
работе с рентгеновским излучением необходимо соблюдать меры
защиты. Считается, что поражения прямо пропорционально
поглощённой доле излучения. Рентгеновское излучение является
мутагенным фактором.

13.

Первое медицинское применение рентгеновских
лучей
В 1896 году, немецкий врач и физик Вильгельм Рентген использовал свою новую
технологию для создания изображений внутренней анатомии человека, включая
скелет и органы. Вскоре после открытия рентгеновских лучей, врачи повсюду
начали исследовать новую технологию для диагностики заболеваний костей и
внутренних органов. Так, были разработаны новые методы диагностики рака
легких, активно использовались рентгеновские снимки для обнаружения наличия
камней в почках и мочевом пузыре, а также других патологических изменений
внутренних органов.

14.

С использованием рентгеновских лучей возможно
выявление травм и заболеваний, которые были не видны
ранее. Также возможно обнаружение опухолей, что
способствует раннему выявлению рака и повышению
шансов на его успешное лечение. Устройства,
основанные на открытии Рентгена, играют важную роль
в современной медицине. Например, такие методы
диагностики, как компьютерная томография, магнитнорезонансная томография и лечение рака лучевой
терапией, основываются на использовании
рентгеновских лучей. Также использование
рентгеновских лучей имеет значение в других областях
науки. В материаловедении: методы
рентгеноструктурного анализа применяются для
изучения кристаллической структуры и свойств
материалов. В физике: рентгеновские лучи помогают
изучать свойства атомов и молекул.

15.

Развитие рентгенологии в России
Первые исследования по применению рентгеновских лучей в медицине, в России
были проведены в конце 19 века, в лаборатории Черенковой в СанктПетербургской военно-медицинской академии. В 1906 году в Петербурге была
создана первая рентгеновская лаборатория, а в 1910 году в Москве открылась
первая рентгеновская клиника, которая была одним из ведущих научноисследовательских центров в области рентгенологии в России. В советское время
рентгенология стала одной из важнейших дисциплин в медицине. В 1924 году
была создана первая кафедра рентгенологии в СССР.

16.

В мире
После открытия рентгеновских лучей научное сообщество стало активно
изучать их свойства. В 1901 году Нобелевскую премию по физике получил
Рентген за открытие рентгеновских лучей и стартовал быстрый прогресс в
исследовании и применении этой технологии. Во время первой мировой
войны рентгенология использовалась для диагностики и лечения военных
травм и болезней. В дальнейшем применение рентгенологии расширилось
и стало доступным во всем мире. Современные технологии и методы
исследования, такие как компьютерная томография и рентгенография,
значительно улучшили возможности диагностики и лечения пациентов.

17.

Спасибо за внимание.