ا
شعه ایکس شکلی از پرتوهای الکترومغناطیسی است، همانطور که نور مرئی، اشعه مادون قرمز، مایکرو ویو و امواج رادیویی این گونه هستند.
اما پرتوهای ایکس در مقایسه با سایر انواع پرتوها انرژی بیشتری دارند. فوتون اشعه ایکس می تواند صدها یا هزاران بار پرانرژی تر از فوتون نور مرئی باشد.
ویلهلم رونتگن در سال ۱۸۹۵ برای اولین باز پرتوهای ایکس را توصیف کرد و این دستاورد اولین جایزه نوبل در فیزیک را برای او به بار آورد.به زودی پرتوهای ایکس در طول جنگ جهانی اول برای مقاصد پزشکی به کار رفتند.
اغلب پرتوهای ایکس در جهان هنگامی به وجود می آیند که اتم های بسیار تحریک شده به آرایش حالت پایه ای شان بازمی گردند.
برای مثال یک الکترون که از اربیتال های درونی یک اتم کنده می شود مثلا در نتیجه برخورد باچیزی سپس این اتم هنگامی که به حالت تعادلی اش بازمی گردد، فوتون اشعه ایکس از خود بیرون می دهد.
یک منبع رایج دیگر برای اشعه ایکس فرآیندی است که bremsstrahlung نامیده می شود، کلمه ای آلمانی که به معنای "پرتوتابی ترمزی" است. پرتوهای ایکس هنگامی ساطع می شوند که یک دسته پرانرژی ذرات مانند الکترون ها به سرعت شتاب خود را از دست می دهند برای مثال به علت برخورد به یک هدف فلزی.
در ماشین های پزشکی اشعه ایکس، یک دسته پرانرژی الکترون روی یک هدف، معمولا قطعه ای تنگستن، متمرکز می شود. در حالیکه الکترون ها شتاب خود را ار دست می دهند، در نتیجه پرتوتابی ترمزی اشعه ایکس تولید می شود.
به علاوه الکترون های تابیده شده ممکن است با اتم تنگستن برخورد کنند و یک الکترون از مدار داخلی آن به بیرون رانده می شود و در نتیجه از طریق سازوکار اول هم اشعه ایکس به وجود می آید. در واقع این نوع وسیله به طور همزمان از طرق هر دو سازوکار اشعه ایکس ایجاد می کند.
بالاخره ماشین سینکروتون (شتاب دهنده) که الکترون های را در مداری حلقه ای شتاب می دهد می توانداشعه ایکس تولید کند.
در حالیکه الکترون ها درون دستگاه شتاب دهنده چرخانده می شوند، دسته های پرقدرت اشعه ایکس ساطع می کنند، که می تواند برای بسیاری از انواع متفاوت پژوهش ها به کار روند.
آیا ماده با سرعت نور حرکت می کند؟
ماده تنها در صورتی ممکن است با سرعت نور حرکت کند که اصول اساسی حاکم بر کیهان که بوسیله اینشتین کشف شد نادرست شناخته شود، امری که کمترین فیزیکدانی انتظار آن را دارد.
اما اخترفیزیکدانان اخیرا گاز و غباری را در دو ستاره دوردست در حال انفجار کشف کرده اند که با ۹۹.۹۹۹۷ درصد سرعت نور حرکت می کنند.
هنگامی که ستاره دارای جرم عظیم منفجر می شود، که گاهی به آن "هایپر نوآ" می گویند، گاز و غبار با انرژی شگفت آور به درون فضا فوران می کند، در نتیجه ستاره درخششی بیش ار همه اجرام مجاور پیدا می کند.
د ر انفجارات اخیرا کشف شده ماده ای در حد ۲۰۰ برابر جرم زمین به شکل گاز و غبار ستاره ای برای چند لحظه با سرعتی نزدیک به آستانه سرعت نور فوران کرد.
چنان مقدار عظیمی از ماده که با چنین سرعتی حرکت می کند ممکن است بسیار نزدیک به سرعت نور به نظر رسد، اما انرژی لازم برای حرکت دادن اندکی سریع تر آن تقریباً بی نهایت است.
برای درک این موضوع توجه به معادله مشهور E=mc۲ اینشتین مفید است.
اما نسخه پیچیده تری از این معادله نیز وجود دارد که بر مبنای سرعت (v) است:E=;mc۲ که در آن (=۱/(√ ۱ v۲/c۲ است..
اگر این معادله گیج کننده به نظر می رسد، به طور خلاصه می توان گفت: هر چه یک جسم سریع تر حرکت کند، به طور تصاعدی مقدار زیادتری انرژی برای سرعت بخشیدن به آن لازم است، و برای همین است که حرکت با سرعت نور به مقادیر بی نهایت – و غیرممکنی از انرژی نیاز دارد.
بنابراین شانسی برای شکستن رکورد سرعت در کیهان نخواهید داشت، مگر در صورتی که یک فوتون باشید.
همشهری آنلاین
شعه ایکس شکلی از پرتوهای الکترومغناطیسی است، همانطور که نور مرئی، اشعه مادون قرمز، مایکرو ویو و امواج رادیویی این گونه هستند.
اما پرتوهای ایکس در مقایسه با سایر انواع پرتوها انرژی بیشتری دارند. فوتون اشعه ایکس می تواند صدها یا هزاران بار پرانرژی تر از فوتون نور مرئی باشد.
ویلهلم رونتگن در سال ۱۸۹۵ برای اولین باز پرتوهای ایکس را توصیف کرد و این دستاورد اولین جایزه نوبل در فیزیک را برای او به بار آورد.به زودی پرتوهای ایکس در طول جنگ جهانی اول برای مقاصد پزشکی به کار رفتند.
اغلب پرتوهای ایکس در جهان هنگامی به وجود می آیند که اتم های بسیار تحریک شده به آرایش حالت پایه ای شان بازمی گردند.
برای مثال یک الکترون که از اربیتال های درونی یک اتم کنده می شود مثلا در نتیجه برخورد باچیزی سپس این اتم هنگامی که به حالت تعادلی اش بازمی گردد، فوتون اشعه ایکس از خود بیرون می دهد.
یک منبع رایج دیگر برای اشعه ایکس فرآیندی است که bremsstrahlung نامیده می شود، کلمه ای آلمانی که به معنای "پرتوتابی ترمزی" است. پرتوهای ایکس هنگامی ساطع می شوند که یک دسته پرانرژی ذرات مانند الکترون ها به سرعت شتاب خود را از دست می دهند برای مثال به علت برخورد به یک هدف فلزی.
در ماشین های پزشکی اشعه ایکس، یک دسته پرانرژی الکترون روی یک هدف، معمولا قطعه ای تنگستن، متمرکز می شود. در حالیکه الکترون ها شتاب خود را ار دست می دهند، در نتیجه پرتوتابی ترمزی اشعه ایکس تولید می شود.
به علاوه الکترون های تابیده شده ممکن است با اتم تنگستن برخورد کنند و یک الکترون از مدار داخلی آن به بیرون رانده می شود و در نتیجه از طریق سازوکار اول هم اشعه ایکس به وجود می آید. در واقع این نوع وسیله به طور همزمان از طرق هر دو سازوکار اشعه ایکس ایجاد می کند.
بالاخره ماشین سینکروتون (شتاب دهنده) که الکترون های را در مداری حلقه ای شتاب می دهد می توانداشعه ایکس تولید کند.
در حالیکه الکترون ها درون دستگاه شتاب دهنده چرخانده می شوند، دسته های پرقدرت اشعه ایکس ساطع می کنند، که می تواند برای بسیاری از انواع متفاوت پژوهش ها به کار روند.
آیا ماده با سرعت نور حرکت می کند؟
ماده تنها در صورتی ممکن است با سرعت نور حرکت کند که اصول اساسی حاکم بر کیهان که بوسیله اینشتین کشف شد نادرست شناخته شود، امری که کمترین فیزیکدانی انتظار آن را دارد.
اما اخترفیزیکدانان اخیرا گاز و غباری را در دو ستاره دوردست در حال انفجار کشف کرده اند که با ۹۹.۹۹۹۷ درصد سرعت نور حرکت می کنند.
هنگامی که ستاره دارای جرم عظیم منفجر می شود، که گاهی به آن "هایپر نوآ" می گویند، گاز و غبار با انرژی شگفت آور به درون فضا فوران می کند، در نتیجه ستاره درخششی بیش ار همه اجرام مجاور پیدا می کند.
د ر انفجارات اخیرا کشف شده ماده ای در حد ۲۰۰ برابر جرم زمین به شکل گاز و غبار ستاره ای برای چند لحظه با سرعتی نزدیک به آستانه سرعت نور فوران کرد.
چنان مقدار عظیمی از ماده که با چنین سرعتی حرکت می کند ممکن است بسیار نزدیک به سرعت نور به نظر رسد، اما انرژی لازم برای حرکت دادن اندکی سریع تر آن تقریباً بی نهایت است.
برای درک این موضوع توجه به معادله مشهور E=mc۲ اینشتین مفید است.
اما نسخه پیچیده تری از این معادله نیز وجود دارد که بر مبنای سرعت (v) است:E=;mc۲ که در آن (=۱/(√ ۱ v۲/c۲ است..
اگر این معادله گیج کننده به نظر می رسد، به طور خلاصه می توان گفت: هر چه یک جسم سریع تر حرکت کند، به طور تصاعدی مقدار زیادتری انرژی برای سرعت بخشیدن به آن لازم است، و برای همین است که حرکت با سرعت نور به مقادیر بی نهایت – و غیرممکنی از انرژی نیاز دارد.
بنابراین شانسی برای شکستن رکورد سرعت در کیهان نخواهید داشت، مگر در صورتی که یک فوتون باشید.
همشهری آنلاین