Två typer av strålning. Vad är strålning. Två typer av strålning. James Clerk Maxwell. Två typer av vågrörelse

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Två typer av strålning. Vad är strålning. Två typer av strålning. James Clerk Maxwell. Två typer av vågrörelse"

Viktoria Hedlund
för 8 år sedan
Visningar:

1 Vad är strålning Två typer av strålning Partikelstrålning Elektromagnetisk strålning Föreläsning, 27/1 Marica Ericson Två typer av strålning James Clerk Maxwell Partikelstrålning Radioaktiva kärnpartiklar Laddade partiklar, t.ex. elektroner Elektromagnetisk strålning Senare i kursen (I atomernas värld) Vykort från Maxwell till Tait Maxwell såg sambanden mellan magnetfält (B) och elektriskt fält (E) Q E da = ε 0 B da = 0 dφb E dl = dt dφ B dl = µ 0 I + ε 0 dt Lösning av Maxwells ekvationssystem visar att en vågrörelse kan uppkomma där E- och B-fälten ingår. E Två typer av vågrörelse Mekanisk: Ljudvågor Havsvågor Elektromagnetisk: Ljus Radiovågor Mikrovågor Störningar som propagerar i ett elastiskt material Störningar i elektromagnetiskt fält som kan propagera i vakuum 1

elektroner Elektromagnetisk strålning Senare i kursen (I atomernas värld) Vykort från Maxwell till Tait 1831-1879 Maxwell såg sambanden mellan magnetfält (B) och elektriskt fält (E) Q E da = ε 0 B

Vågrörelse karakteriseras av Elektromagnetisk strålning Våglängd Frekvens (svängningar/sekund) = 1/ periodtid Utbredningshastighet hastighet Amplitud våglängd Hastig het = lju

2 Vågrörelse karakteriseras av Elektromagnetisk strålning Våglängd Frekvens (svängningar/sekund) = 1/ periodtid Utbredningshastighet hastighet Amplitud våglängd Hastig het = lju sets h 0 km/s astigh et Amplitud Periodtid Radiovågor: et elektromagnetiska spektrumet: Högre frekvens Längre våglängd Radiovågor: Mikrovågor:

Hastig het = lju 300 00 sets h 0 km/s astigh et Amplitud Periodtid Radiovågor: et

3 Mikrovågor: Infrarött: Synligt ljus: Ultraviolett: Röntgenstrålning: γ-strålning:

4 Solens spektrum γ-strålning: Hur kan vi se färger Färgblandning Känselceller i ögat: tappar och stavar Tappar känsliga i olika våglängdsområden Omvandlar ljusimpuls till elektrisk signal Fig UV-ljus och huden Ljus och människokroppen Ofarligt NA-skador UV-ljus: -vitaminproduktion Både bra och dåligt Inducerar NA-skador Triggar hudens melaninproduktion Orsakar förtjockning av huden Påskyndar åldrande Orsakar hudcancer

0.0 Färgblandning Känselceller i ögat: tappar och stavar Tappar känsliga i olika våglängdsområden Omvandlar

5 UV-ljus Malignt melanom UVA UVB UVC 400 nm 320 nm 280 nm 200 nm Blir brun NA skador Hudcancer Blockeras av ozonskiktet Litet penetrationsdjup Orsakar rodnad Hudcancer fall i Sverige årligen Tunna melanom (< 0.5 mm), 95% överlevnad Tjocka melanom (>4 mm), < 50% överlevnad Malignt melanom Ickemelanomhudcancer Basalcells cancer (BCC) är den vanligaste formen av hudcancer. > fall / år Sprider sig nästan aldrig! Måste behandlas. Olika typer: ytliga -> mer aggresiva Min forskning Ljus Vågor eller partiklar? I abnormal > 1.4 I normal Ericson et al. J. Photochem. Photobiol

5 mm), 95% överlevnad Tjocka melanom (>4 mm), < 50% överlevnad Malignt melanom Ickemelanomhudcancer Basalcells cancer (BCC) är den vanligaste formen

6 Ljus Vågor eller partiklar? Ljus utövar kraft Ljus är uppför sig som om det både är vågor men samtidigt partiklar. Fotonen = masslös partikel Båda modellerna är korrekt Är jag en partikel eller våg? Albert Einstein, E = hυ Kan användas för att fånga små föremål, en sk. optisk pincett ansande jäst-celler Magnetresonansavbildning MRI Röntgendiagnostik ökande biologisk påverkan r. Emma Eriksson Använda magneter för att studera kroppen MRI (magnetic resonance imaging) Väteatomer är som små magneter N S 6

Albert Einstein, 1879-1955 E = hυ Kan användas för att fånga små föremål, en sk.

ky B 0 B 1 M z = 0 M xy 0 kx Radiofrekvens-fältet RF (B 1 ) som är vinkelrätt mot B 0 oscillerar Resonans med

7 Atomen & Spinn Spinn i magnetfält S - 1 H + S N B=0 M=0 N B M Väteatomerna svänger i takt i magnetfältet Orginalbilden Informationen kärnornas olika frekvenser. ky B 0 B 1 M z = 0 M xy 0 kx Radiofrekvens-fältet RF (B 1 ) som är vinkelrätt mot B 0 oscillerar Resonans med atomkärnorna. Kärnmagnetisk resonans! Matematisk bildbehandling MRI kräver starka magnetfält Ca 1.5 Tessla ( ggr jordens magnetfält!) Supraledande elektromagneter, kräver flytande Helium 7

8 EKG =>39 C Säkerhet med MRI 1. Magnet 1 Qench 2. Gradientspole 3. RF-spole 3 Brännskada Klick 2 Oljud 3. RF-spole 2. Gradientspole 1. Magnet Sammanfattning Skillnaden mellan partikelstrålning och elektromagnetisk strålning Vågrörelse et elektromagnetiska spektrat Från radiovågor till gammastrålning IR Synligt ljus: Färgspektrum / färgblandning Ljus både vågrörelse och partikel UV-ljus Elektromagnetisk strålning inom medicin Röntgen Radiovågor Nästa gång 3/2: Gravitation och Newtons lagar 8

Magnet Sammanfattning Skillnaden mellan partikelstrålning och elektromagnetisk strålning Vågrörelse et elektromagnetiska

Relevanta dokument

Nord och syd. Magiska magneter. Redan de gamla grekerna. Kinesisk kompass. Magnetfält. Magnetfältets riktning

Nord och syd. Magiska magneter. Redan de gamla grekerna. Kinesisk kompass. Magnetfält. Magnetfältets riktning Nord och syd Magiska magneter Osynliga krafter som verkar på avstånd Föreläsning 10/ 2010 Marica Ericson Redan de gamla grekerna Kinesisk kompass Gjorde kompasser av magnetit på 1100-talet magnetit ca