Giáo án điện tử chuyên đề Vật lí 12 chân trời Bài 5: Tia X. Chụp ảnh X-quang và chụp ảnh cắt lớp (CT)
Tải giáo án điện tử Chuyên đề học tập Vật lí 12 chân trời sáng tạo Bài 5: Tia X. Chụp ảnh X-quang và chụp ảnh cắt lớp (CT). Bộ giáo án chuyên đề được thiết kế sinh động, đẹp mắt. Thao tác tải về đơn giản, dễ dàng sử dụng và chỉnh sửa. Thầy, cô kéo xuống để xem chi tiết.
Xem: => Giáo án vật lí 12 chân trời sáng tạo
Click vào ảnh dưới đây để xem 1 phần giáo án rõ nét
Xem toàn bộ: Giáo án điện tử chuyên đề vật lí 12 chân trời sáng tạo
RẤT VUI ĐƯỢC GẶP LẠI CÁC EM!
Chuyên đề Vật lí 12 - Chân trời sáng tạo
KHỞI ĐỘNG
Hình ảnh X-quang xương bàn tay
Tia X có những tính chất gì và nguyên tắc cơ bản của kĩ thuật chụp CT là gì?
Hình ảnh CT vùng bụng
BÀI 5:
TIA X. CHỤP ẢNH X - QUANG VÀ CHỤP ẢNH CẮT LỚP (CT)
NỘI DUNG BÀI HỌC
01
Tia X
02
Kĩ thuật chụp ảnh X - quang
03
Kĩ thuật chụp ảnh cắt lớp (CT)
I.
TIA X
Tìm hiểu cách tạo ra và điều khiển tia X và tính chất của tia X
Sử dụng phương pháp dạy học “nêu và giải quyết vấn đề” kết hợp với kĩ thuật KWL:
K | W | L |
Ghi điều em đã biết về tia X. | Nêu những điều em cần biết về cách tạo ra tia X và ứng dụng của tia X trong y học. | Ghi lại những kiến thức đã học được. |
Tia X
Là một loại bức xạ điện từ, có bước sóng rất ngắn, trong khoảng từ 10-11 m đến 10-8 m.
Những điều đã biết về tia X:
Tia X được ứng dụng nhiều trong y học (chụp X - quang)
Tia X được sử dụng trong máy quét an ninh ở sân bay
Phương pháp tạo ra và điều khiển tia X
▲Hình 5.3. a) Ống phát tia X; b) Sơ đồ cấu tạo của ống phát tia X
Nêu cách tạo ra tia X.
- Trong ống phát tia X, các electron phát xạ từ cathode bị nung nóng được gia tốc qua hiệu điện thế lớn và đập vào đối cathode chịu nhiệt, làm phát ra tia X (còn gọi là bức xạ hãm).
- Tia X là sóng điện từ có bước sóng rất ngắn được phát ra trong quá trình tương tác giữa các electron năng lượng cao và đối cathode.
Cả lớp theo dõi video “Cách tạo ra tia X”
▲Hình 5.3. a) Ống phát tia X; b) Sơ đồ cấu tạo của ống phát tia X
Thảo luận 1 (SGK - tr.30)
Trình bày các quá trình biến đổi năng lượng diễn ra khi ống phát tia X hoạt động.
Các quá trình biến đổi năng lượng diễn ra:
1
Điện năng được dùng nung nóng cathode để phát ra các electron.
2
Electron sau khi thoát ra khỏi cathode được gia tốc bởi điện trường đến va chạm với đối cathode. Trong quá trình này, điện năng được chuyển hoá thành động năng của electron.
3
Khi electron va chạm với đối cathode, động năng của electron chủ yếu chuyển thành nhiệt năng làm nóng đối cathode và năng lượng của tia X được phát ra.
Tính chất của tia X
Có bản chất là sóng điện từ nên có thể truyền trong chân không.
Không mang điện tích vì thế không bị lệch trong điện trường và từ trường.
- Mang năng lượng cao, do đó có khả năng đâm xuyên mạnh.
Truyền qua được những vật chắn sáng thông thường như giấy, gỗ, hay kim loại mỏng....
Bước sóng
càng ngắn, khả năng đâm xuyên càng mạnh.
Có thể đâm xuyên qua tấm nhôm dày vài cm.
Bị cản lại bởi lớp chì dày vài mm.
Dùng chì để làm vật liệu che chắn tia X.
Tác dụng rất mạnh lên kính ảnh.
Làm phát quang một số chất (bari, xyanua,...)
Làm ion hoá không khí.
Có tác dụng sinh lí mạnh: huỷ diệt tế bào, diệt vi khuẩn,...
Sự suy giảm tia X
Là sự giảm cường độ của tia X khi đi qua vật liệu.
THẢO LUẬN CẶP ĐÔI
Thế nào là sự suy giảm tia X?
Ví dụ:
Khả năng hấp thụ tia X khi truyền qua xương và mô mềm khác nhau nên hình ảnh hiển thị trên phim sẽ có độ đậm nhạt khác nhau.
Trong đó:
- I0 và I lần lượt là cường độ ban đầu của tia X và cường độ của tia X sau khi truyền qua một lớp vật chất có bề dày x.
- là hệ số hấp thụ tia X của vật chất (đơn vị là m-1).
- Đơn vị của cường độ tia X là W/m2.
Cường độ tia X khi truyền qua vật chất suy giảm theo quy luật hàm số mũ:
Luyện tập (SGK - tr.32)
Chiếu một chùm tia X có cường độ 30 W/m2 qua một phần mô xương có bề dày là 5 mm. Tính cường độ chùm tia X sau khi truyền qua phần mô xương đó, biết hệ số hấp thụ của xương đối với chùm tia X đó là 600 m-1.
Giải
Cường độ chùm tia X sau khi truyền qua phần mô xương có bề dày 5mm:
Vận dụng (SGK - tr.32)
Dựa vào công thức , giải thích sự tạo thành hình ảnh X-quang ở Hình 5.2a.
Hình 5.2a. Hình ảnh X-quang xương bàn tay
Theo công thức và Bảng 5.1, ta thấy chùm tia X khi truyền qua mô xương bị suy giảm nhiều hơn so với khi truyền qua mô mềm.
Giải thích
Phim chụp xuất hiện các vùng đậm nhạt.
Bảng 5.1. Hệ số hấp thụ tia X (cm-1) theo năng lượng của tia X trong xương và cơ
Năng lượng tia X (keV) | Hệ số hấp thụ tia X trong xương | Hệ số hấp thụ tia X trong cơ |
4 000 | 0,09 | 0,05 |
250 | 0,32 | 0,16 |
100 | 0,60 | 0,21 |
50 | 3,32 | 0,54 |
Cường độ chùm tia X sau khi truyền qua các mô này là khác nhau, mức độ tác động lên phim chụp cũng khác nhau.
Ứng dụng của tia X trong y học
▲Hình 5.5. Hình ảnh X-quang phổi
▲Hình 5.6. Máy gia tốc tuyến tính
Được sử dụng trong các kĩ thuật chụp ảnh để chẩn đoán bệnh như chụp X-quang, chụp cắt lớp (CT).
Ứng dụng trong điều trị ung thư bằng máy gia tốc tuyến tính sử dụng phương pháp xạ trị.
Xạ trị ung thư nông (gần da).
Tia X
Thảo luận 2 (SGK - tr.32)
Giải thích tại sao chụp ảnh X-quang liên tục trong một khoảng thời gian ngắn sẽ có hại đến sức khoẻ bệnh nhân.
Giải thích
Có khả năng đâm xuyên mạnh, có thể huỷ diệt tế bào hay mô mềm bên trong cơ thể, gây ra các tổn thương cho các cơ quan trong cơ thể.
Tia X là một dạng bức xạ ion hoá nên có thể gây tổn thương DNA, gây ra ung thư nếu chúng ta tiếp xúc trong một thời gian dài.
Video: Tia X nguy hiểm như thế nào?
Vận dụng (SGK - tr.33)
Tìm hiểu trên sách, báo, internet để trình bày một số ứng dụng khác của tia X trong đời sống và khoa học.
Gợi ý: Tia X có thể được sử dụng để kiểm tra khuyết tật mối hàn kim loại hoặc các sản phẩm công nghiệp (vết nứt trong các vật đúc, bọt khí trong các vật thể bằng kim loại); máy quét tia X được sử dụng trong kiểm soát an ninh (Hình 5.7).
▲Hình 5.7. Hình ảnh quét hành lí trong kiểm tra an ninh
Kiểm tra an ninh:
Soi chiếu để kiểm soát an ninh tại sân bay, cửa khẩu và những nơi cần kiểm soát an ninh chặt chẽ.
Một số ứng dụng khác:
Công nghiệp:
- Trong dây chuyền sản xuất: máy dò sử dụng tia X để phát hiện tạp chất trong sản phẩm.
- Trong lĩnh vực công nghệ cơ khí: Kiểm tra để phát hiện khiếm khuyết trên bề mặt các sản phẩm công nghiệp (ví dụ: mối hàn, bề mặt vật đúc,...).
Lõm bề mặt
Bề mặt không đều
Mối hàn cao lẹm cạnh
Mối hàn quá cao
▲ Một số khuyết tật mối hàn kim loại
Thiên văn học:
Tia X được dùng để nghiên cứu các vật thể vũ trụ ở các bước sóng tia X. Các thiên thể có nhiệt độ cực cao bức xạ tia X theo lí thuyết bức xạ của vật đen tuyệt đối, là cơ sở để xác định nhiệt độ ngôi sao đó.
Phân tích cấu trúc và thành phần hoá học:
Chụp ảnh nhiễu xạ tia X nghiên cứu cấu trúc tinh thể:
Kĩ thuật nhiễu xạ tia X
KẾT LUẬN
Tia X có vai trò quan trọng trong đời sống và trong khoa học:
- chụp X-quang trong y học;
- soi chiếu để kiểm soát an ninh;
- kiểm tra khuyết tật trên bề mặt các sản phẩm công nghiệp;
- nghiên cứu cấu trúc tinh thể;
- xạ trị ung thư nông;...
KĨ THUẬT CHỤP ẢNH X - QUANG
II.
Cấu tạo máy chụp ảnh X-quang và kĩ thuật chụp
▲ Phòng chụp X-quang
Mô tả cấu tạo của máy chụp ảnh X-quang.
Phép chụp X-quang được thực hiện như thế nào?
Thực hiện yêu cầu:
Cấu tạo của máy chụp ảnh X-quang:
Gồm các bộ phận chính:
Bộ phận phát tia X.
Bộ phận thu nhận tia X.
- Máy chụp ảnh X-quang được đặt sao cho bộ phận phát tia X nằm phía trên vùng cơ thể cần chụp.
- Khi vận hành, chùm tia X có cùng cường độ từ bộ phận phát tia X xuyên qua vùng cần chụp.
Kĩ thuật chụp ảnh X-quang:
- Các cơ quan khác nhau của cơ thể có khả năng hấp thụ tia X khác nhau, cường độ của chùm tia X sau khi đi qua các cơ quan này cũng suy giảm khác nhau.
Ảnh chụp X-quang được thể hiện trên phim hoặc được tái tạo trên máy tính.
Càng có nhiều tia X chiếu được đến phim thì hình ảnh thu được càng tối:
Những bộ phận cơ thể rỗng hoặc đầy khí sẽ cho hình ảnh màu đen.
Chất béo và cơ bắp cho hình ảnh màu xám.
Các mô đặc như xương cản trở tia X, cho ra hình ảnh trắng trên phim.
Thảo luận 3 (SGK - tr.33)
Quan sát Hình 5.9 và cho biết làm sao để điều chỉnh bề rộng của chùm tia X khi chiếu vào phần cơ thể cần chụp của bệnh nhân.
Ta có thể dịch chuyển vị trí của các tấm chì để thay đổi khẩu độ chiếu xạ của chùm tia X.
Một số cách cải thiện chất lượng ảnh chụp X - quang
Chia lớp thành 3 nhóm
Tìm hiểu về cách sử dụng bộ phận tăng cường X - quang trong kĩ thuật chụp ảnh X - quang.
01
Tìm hiểu về cách cải thiện độ sắc nét trong kĩ thuật chụp ảnh X-quang (Trả lời Thảo luận 4 SGK - tr.35).
02
Tìm hiểu về cách cải thiện độ tương phản trong kĩ thuật chụp ảnh X-quang.
03
GHI NHỚ
Một số cách cải thiện chất lượng ảnh
1
2
3
Sử dụng bộ tăng cường X - quang
Cải thiện độ sắc nét
Cải thiện độ tương phản
a) Sử dụng bộ tăng cường X-quang
Cấu tạo bộ phận tăng cường X-quang gồm:
Màn huỳnh quang đầu vào
Cathode quang
Hệ thống hội tụ electron
Màn huỳnh quang đầu ra
b) Cải thiện độ sắc nét
Để thu được hình
ảnh sắc nét, chùm tia X chiếu qua vật cần chụp là chùm tia X hẹp.
--------------------------------------
--------------------- Còn tiếp ----------------------
Trên chỉ là 1 phần của giáo án. Giáo án khi tải về có đầy đủ nội dung của bài. Đủ nội dung của học kì I + học kì II
MỘT VÀI THÔNG TIN:
- Powerpoint soạn: Hiện đại, đẹp mắt để tạo hứng thú học tập
- Giáo án word và PPT đồng bộ với nhau
- Các phản hồi của giáo viên được trả lời ngay và luôn
Thời gian bàn giao giáo án
- Đã có đủ chuyên đề I + II
- Cập nhật liên tục để 30/01 bàn giao chuyên đề III
Phí giáo án chuyên đề
- Giáo án word: 300k
- Giáo án Powerpoint: 400k
- Trọn bộ word + PPT: 650k
Chỉ gửi trước 350k. Sau đó, gửi dần trong quá trình nhận. Đến lúc nhận đủ kì 1 thì gửi nốt số còn lại
=> Khi đặt sẽ nhận ngay và luôn:
- Phiếu trắc nghiệm cấu trúc mới: 15-20 phiếu
- Nhận đủ chuyên đề I + II
- Ít nhất 5 đề kiểm tra theo mẫu mới - có ma trận, lời giải...
- PPCT, file word đáp án sgk
Cách đặt:
- Bước 1: Gửi phí vào tk: 10711017 - Chu Văn Trí - Ngân hàng ACB (QR)
- Bước 2: Nhắn tin tới Zalo Fidutech - nhấn vào đây để thông báo và nhận giáo án
Xem toàn bộ: Giáo án điện tử chuyên đề vật lí 12 chân trời sáng tạo
ĐẦY ĐỦ GIÁO ÁN CÁC BỘ SÁCH KHÁC
Đủ giáo án word và powerpoint các môn lớp 12 kết nối tri thức
Đủ giáo án word và powerpoint các môn lớp 12 cánh diều
GIÁO ÁN WORD LỚP 12 CHÂN TRỜI SÁNG TẠO
Giáo án toán 12 chân trời sáng tạo
Giáo án đại số 12 chân trời sáng tạo
Giáo án hình học 12 chân trời sáng tạo
Giáo án sinh học 12 chân trời sáng tạo
Giáo án hoá học 12 chân trời sáng tạo
Giáo án vật lí 12 chân trời sáng tạo
Giáo án ngữ văn 12 chân trời sáng tạo
Giáo án lịch sử 12 chân trời sáng tạo
Giáo án kinh tế pháp luật 12 chân trời sáng tạo
Giáo án âm nhạc 12 chân trời sáng tạo
Giáo án Tin học 12 - Định hướng Khoa học máy tính chân trời sáng tạo
Giáo án Tin học 12 - Định hướng Tin học ứng dụng chân trời sáng tạo
Giáo án hoạt động trải nghiệm hướng nghiệp 12 chân trời sáng tạo bản 1
Giáo án hoạt động trải nghiệm hướng nghiệp 12 chân trời sáng tạo bản 2
GIÁO ÁN POWERPOINT LỚP 12 CHÂN TRỜI SÁNG TẠO
Giáo án powerpoint đại số 12 chân trời sáng tạo
Giáo án powerpoint hình học 12 chân trời sáng tạo
Giáo án powerpoint Tin học 12 - Định hướng Khoa học máy tính chân trời sáng tạo
Giáo án powerpoint Tin học 12 - Định hướng Tin học ứng dụng chân trời sáng tạo
Giáo án powerpoint hoạt động trải nghiệm hướng nghiệp 12 chân trời sáng tạo bản 2
GIÁO ÁN CHUYÊN ĐỀ LỚP 12 CHÂN TRỜI SÁNG TẠO
Giáo án chuyên đề ngữ văn 12 chân trời sáng tạo
Giáo án chuyên đề toán 12 chân trời sáng tạo
Giáo án chuyên đề kinh tế pháp luật 12 kết nối tri thức
Giáo án chuyên đề vật lí 12 chân trời sáng tạo
Giáo án chuyên đề hoá học 12 chân trời sáng tạo
Giáo án chuyên đề sinh học 12 chân trời sáng tạo
Giáo án chuyên đề lịch sử 12 chân trời sáng tạo
Giáo án chuyên đề địa lí 12 chân trời sáng tạo
Giáo án chuyên đề âm nhạc 12 chân trời sáng tạo
Giáo án chuyên đề Tin học 12 - Định hướng Tin học ứng dụng chân trời sáng tạo
Giáo án chuyên đề Tin học 12 - Định hướng Khoa học máy tính chân trời sáng tạo
GIÁO ÁN POWERPOINT CHUYÊN ĐỀ LỚP 12 CHÂN TRỜI SÁNG TẠO
Giáo án powerpoint chuyên đề ngữ văn 12 chân trời sáng tạo
Giáo án powerpoint chuyên đề địa lí 12 chân trời sáng tạo
Giáo án powerpoint chuyên đề Tin học Khoa học máy tính 12 chân trời sáng tạo
GIÁO ÁN DẠY THÊM LỚP 12 CHÂN TRỜI SÁNG TẠO
Giáo án dạy thêm ngữ văn 12 chân trời sáng tạo
Giáo án powerpoint dạy thêm ngữ văn 12 chân trời sáng tạo
Giáo án dạy thêm toán 12 chân trời sáng tạo
Giáo án powerpoint dạy thêm toán 12 chân trời sáng tạo