Røntgenstråler vs gammastråler
Elektromagnetisk spektrum er et meget nyttigt begreb, der anvendes i studiet af fysik. Røntgenstråler er en type elektromagnetiske stråler, der bruges til medicinske formål, og gammastråler er meget udbredt i observationsastronomi. Begge disse elektromagnetiske stråler er høj-energi elektromagnetiske stråler. Denne artikel vil behandle, hvad røntgenstråler og gammastråler er, deres definitioner, lighederne mellem røntgenstråler og gammastråler, anvendelsen af disse to, produktionen af gammastråler og røntgenstråler, og endelig forskellen mellem gammastråler og Røntgenstråler.
Røntgenstråler
Røntgenstråler er elektromagnetiske stråler. Elektromagnetiske bølger klassificeres i flere regioner efter deres energi. Røntgenstråler, ultraviolette, infrarøde, synlige og radiobølger er få af dem. Alt, hvad vi ser, skyldes det synlige område i det elektromagnetiske spektrum. Et spektrum er plot af intensitet versus energi af de elektromagnetiske stråler. Energien kan også repræsenteres i bølgelængde eller frekvens. Bølgelængden af røntgenstråler har et interval fra 0,01 nanometer til 10 nanometer. Ved at anvende ligningen C = f λ, hvor C er lysets hastighed i et vakuum, f er frekvensen af den elektromagnetiske bølge, og λ er bølgelængden af den elektromagnetiske bølge, får vi et frekvensområde for røntgenstråler fra 30 petahertz (3 x 10 16 Hz) til 30 exahertz (3 x 10 19Hz). Røntgenstråler anvendes i vid udstrækning i medicinske applikationer. Røntgenstrålerne bruges til at kortlægge det indre af menneskekroppen ved hjælp af diffraktion af røntgenstråler. Røntgenstråler produceres ved kollision mellem en højenergi-elektronstråle og et metal. Den hurtige deceleration af elektronerne får højenergifotoner til at udsendes. Dette kaldes bremsestråling. Elektronerne med høj energi slår også ud-bundne elektroner fra indre energiniveauer. Elektronerne ved ydre energiniveauer passerer til det lavere niveau for at stabilisere atomet. Dette forårsager en karakteristisk emission med toppe ved specifikke bølgelængder.
Gamma-stråler
Gammastråler er en type elektromagnetisk stråling med ultrahøj energi. Hyppigheden af gammastråler er inden for området exaherts (10 19 Hz) eller derover. Gammastråler har fotoner med den højeste energi i det elektromagnetiske spektrum. Naturlige kilder til gammastråler er subatomær partikelinteraktion og højenergi lynnedslag. Gammastråler produceres kunstigt ved partikelforebyggelse af partikler, bremsestråling og neutralt pionforfald. Da gammastråler har meget høje energier, er disse i stand til at bryde bindinger af flere molekyler og derved skabe en biologisk fare.
Hvad er forskellen mellem røntgenstråler og gammastråler?
• Gamma-stråler har højere energier end røntgenstrålerne.
• Gamma-stråles penetrationskraft er højere end røntgenstråler.
• Da gammastrålernes energi er højere end røntgenstrålerne, har gammastråler kortere bølgelængder end røntgenstråler.
• Frekvensområdet for røntgenstråler har en øvre grænse såvel som en nedre grænse, men gammastråler har kun en nedre grænse.
• Røntgenstråler bruges i medicinske applikationer, men gammastråler ikke.
