K 2018. május 22. II. rész 3/B

A röntgenvizsgálat során a röntgenkészülék röntgencsövében keletkező sugarakat használják a test átvilágítására. A röntgensugarak úgy keletkeznek a csőben, hogy az izzó katódból kilépő elektronokat elektromos tér segítségével felgyorsítják, így azok nagy sebességgel becsapódnak az anódba. A becsapódó elektronok az erős fékezés során röntgensugarakat bocsátanak ki. A sugarakat nem fókuszálják, hanem segítségükkel egyszerű árnyékképet készítenek. Ahol a filmre több sugár érkezik, ott a film megfeketedik, ahol kevesebb, ott világos marad. A mellékelt ábrákon egy röntgencső vázlatos szerkezetét, illetve egy halakról készített röntgenfelvételt láthatunk.   

  

a)  Mit nevezünk röntgensugárzásnak? Milyen hasonló sugárzást ismer, mi különbözteti meg attól a röntgensugarakat?

A röntgensugarak elektromágneses hullámok, akárcsak a látható fény, csak hullámhosszuk rövidebb, illetve a frekvenciájuk nagyobb.

a) A röntgensugarak jellemzése:

4 pont
(bontható)

A röntgensugarak elektromágneses hullámok (2 pont), akárcsak a látható fény (1 pont), csak hullámhosszuk rövidebb, illetve a frekvenciájuk nagyobb. (1 pont).

(Bármilyen más elektromágneses hullám említése elfogadható. Elegendő csak a hullámhossz vagy csak a frekvencia összehasonlítása.)

b)  Hová kell helyezni a röntgencsőhöz képest a tárgyat, amelyről a felvételt kell készíteni, és hová a fotólemezt (ernyőt)?

A tárgyat valahová az ablak elé, a röntgensugarak útjába kell tenni, az ernyőt pedig a tárgy mögé.

b) A tárgy és az ernyő helyének meghatározása:

4 pont
(bontható)

A tárgyat valahová az ablak elé, a röntgensugarak útjába (2 pont) kell tenni, az ernyőt pedig a tárgy mögé (2 pont), hogy árnyék keletkezzen rajta.

c)  Miért kell a röntgencső anódját hűteni? Mitől melegedhet fel?

Az anódba becsapódó nagy sebességű elektronok mozgási energiájának egy része alakul az anódon hővé.

c) Az anód melegedésének indoklása:

2 pont

Az anódba becsapódó nagy sebességű elektronok mozgási energiájának egy része alakul az anódon hővé.

d)  Vizsgálja meg a halakról készített röntgenfelvételt! Magyarázza meg, hogy miért vált láthatóvá a halak vázszerkezete!

A testrészek közül a vázszerkezet jobban elnyeli a röntgensugarakat, mint a környező lágy testrészek, ezért a fotólemezt a vázszerkezet mögött kevesebb röntgensugárzás éri, tehát a lemez a vázszerkezet árnyékában kevésbé feketedik el.

d) A vázszerkezet láthatóvá válásának magyarázata:

6 pont
(bontható)

A testrészek közül a vázszerkezet jobban elnyeli (2 pont) a röntgensugarakat, mint a környező lágy testrészek, ezért a fotólemezt a vázszerkezet mögött kevesebb röntgensugárzás éri (2 pont), tehát a lemez a vázszerkezet árnyékában kevésbé feketedik el (2 pont).

e)  A halak testében levegővel teli hólyagok, úgynevezett úszóhólyagok vannak. Jelölje be a középső hal testében a hólyagok helyét, ha tudjuk, hogy a levegő átengedi a sugarakat!

A hal törzsének közepe táján lévő két sötét folt az úszóhólyag helye.

e) A középső hal úszóhólyagjainak bejelölése:

1 + 1 pont

A hal törzsének közepe táján lévő két sötét folt egyértelmű jelölése (vagy leírása) egyenként 1 pontot ér. A hal fejénél lévő szemgödör esetleges bejelölése nem számít hibának.

f)  Hogyan változik a halra ható felhajtóerő, ha úszóhólyagjai méretét csökkenti?

f) Annak megadása, hogy hogyan hat a felhajtóerőre az úszóhólyag összehúzódása:

2 pont

Összesen: 20 pont