Содержание
Рентгеновская трубка работает под напряжением 60 кВ. Определите максимальную энергию фотона рентгеновского излучения и максимальную длину волны этого излучения.
Помогите из публицистического текста переписать в научный
Роман Тургенева «Накануне»: идейно-художественное своеобразие
Из каких слоев общества появятся «новые люди»? Что будет отличать их от поколения Рудиных и Лаврецких? Какую программу обновления России они примут и как приступят к освобождению народа от крепостного права? Эти вопросы волновали Тургенева давно. Еще в 1855 году, в момент работы над «Рудиным», задача, которую он поставил в «Накануне», уже начинала возникать перед ним: «Фигура главной героини, Елены, тогда еще нового типа в русской жизни, довольно ясно обрисовывалась в моем воображении,— вспоминал Тургенев,— но недоставало героя, такого лица, которому Елена, при ее еще смутном, хотя сильном стремлении к свободе, могла предаться» (XII, 306), Тогда же сосед Тургенева, отправляясь в Крым в качестве офицера дворянского ополчения, оставил писателю рукопись автобиографической повести, одним из главных героев которой был молодой болгарский революционер, студент Московского университета. Теперь мы знаем, что прототипом тургеневского Инсарова явился Николай Димитров Катранов, родившийся в 1829 году в болгарском городе Свиштов в небогатой купеческой семье. В 1848 году в составе большой группы болгарских юношей он приехал в Россию и поступил на историко-филологический факультет Московского университета.
Начавшаяся в 1853 году русско-турецкая война всколыхнула революционные настроения балканских славян, боровшихся за избавление от многовекового турецкого ига. В начале 1853 года Николай Катранов с русской женой Ларисой уехал на родину. Но внезапная вспышка туберкулеза спутала все планы. Пришлось вернуться в Россию, а затем ехать на лечение в Венецию, где Катранов простудился и скоропостижно скончался 5 мая 1853 года. Это был талантливый человек: он писал стихи, занимался переводами, горячо пропагандировал среди русских друзей идею освобождения родины.
Вплоть до 1859 года тетрадь с рукописью Каратеева — так звали тургеневского соседа — лежала без движения, хотя, познакомившись с ней, писатель воскликнул: «Вот герой, которого я искал! Между тогдашними русскими такого еще не было».
Почему же Тургенев обратился к этой тетради в 1859 году, когда и в России подобного типа герои уже появились? Почему в качестве образца для русских «сознательно-героических натур» Тургенев предлагает болгарина Дмитрия Инсарова? Что не устроило, наконец, Тургенева в добролюбовской интерпретации романа «Накануне», опубликованного в январском номере журнала «Русский вестник» в 1860 году?
Н. А. Добролюбов, посвятивший разбору этого романа специальную статью «Когда же придет настоящий день?», дал классическое определение художественному дарованию Тургенева, увидев в нем писателя, чуткого к общественным проблемам. Очередной его роман «Накануне» еще раз блестяще оправдал эту репутацию. Добролюбов отметил четкую расстановку в нем главных действующих лиц. Центральная героиня Елена Стахова стоит перед выбором, на место ее избранника претендуют молодой ученый, историк Берсенев, будущий художник, человек искусства Шубин, успешно начинающий служебную деятельность чиновник Курнатовский и, наконец, человек гражданского подвига, болгарский революционер Инсаров.
Социально-бытовой сюжет романа имеет символический подтекст: Елена Стахова олицетворяет молодую Россию «накануне» предстоящих перемен, Кто всего нужнее ей сейчас: люди науки или искусства, государственные чиновники или героические натуры, люди гражданского подвига? Выбор Еленой Инсарова дает недвусмысленный ответ на этот вопрос.
Добролюбов заметил, что в Елене Стаховой «сказалась та смутная тоска по чем-то, та почти бессознательная, но неотразимая потребность новой жизни, новых людей, которая охватывает теперь все русское общество, и даже не одно только так называемое образованное» (VI, 120).
В описании детских лет Елены Тургенев обращает внимание на глубокую близость ее к народу. С тайным уважением и страхом слушает она рассказы нищей девочки Кати о жизни «на всей божьей воле» и воображает себя странницей, покинувшей отчий дом и скитающейся по дорогам. Из народного источника пришла к Елене русская мечта о правде, которую надо искать далеко-далеко, со странническим посохом в руках.
Из того же источника— готовность пожертвовать собой ради других, ради высокой цели спасения людей, попавших в беду, страдающих и несчастных. Не случайно в разговорах с Инсаровым Елена вспоминает буфетчика Василия, «который вытащил из горевшей избы безногого старика и сам чуть не погиб».
Даже внешний облик Елены напоминает птицу, готовую взлететь, и ходит героиня «быстро, почти стремительно, немного наклонясь вперед». Смутная тоска и неудовлетворенность Елены тоже связаны с темой полета: «Отчего я с завистью гляжу на пролетающих птиц? Кажется, полетела бы с ними, полетела — куда, не знаю, только далеко, далеко отсюда» (VIII, 79). Устремленность к полету проявляется и в безотчетных поступках героини: «Долго глядела она на темное, низко нависшее небо; потом она встала, движением головы откинула от лица волосы и, сама не зная зачем, протянула к нему, к этому небу, свои обнаженные, похолодевшие руки…» (VIII, 35—36). Проходит тревога — «опускаются невзлетевшие крылья». И в роковую минуту, у постели больного Инсарова, Елена видит высоко над водой белую чайку: «Вот если она полетит сюда,— подумала Елена,— это будет хороший знак.
..» Чайка закружилась на месте, сложила крылья — и, как подстреленная, с жалобным криком пала куда-то далеко за темный корабль» (VIII, 157).
Таким же окрыленным героем, достойным Елены, оказывается Дмитрий Инсаров. Что отличает его от русских Берсеневых и Шубиных? Прежде всего — цельность характера, полное отсутствие противоречий между словом и делом. Он занят не собой, все помыслы его сосредоточены на одной цели — освобождении родины, Болгарии. Тургенев верно уловил в характере Инсарова типические черты лучших людей эпохи болгарского Возрождения: широту и разносторонность умственных интересов, сфокусированных в одну точку, подчиненных одному делу — освобождению народа от векового рабства. Силы Инсарова питает и укрепляет живая связь с родной землей, чего так не хватает русским героям романа — Берсеневу, который пишет труд «О некоторых особенностях древнегерманского права в деле судебных наказаний», талантливому Шубину, который лепит вакханок и мечтает об Италии. И Берсенев, и Шубин — тоже деятельные люди, но их деятельность слишком далека от насущных потребностей народной жизни.
Это люди без крепкого корня, отсутствие которого придает их характерам или внутреннюю вялость, как у Берсенева, или мотыльковое непостоянство, как у Шубина.
В то же время в характере Инсарова сказывается родовая ограниченность, типичная для Дон-Кихота. В поведении героя подчеркиваются упрямство и прямолинейность, некоторый педантизм. Художественную завершенность эта двойственная характеристика получает в ключевом эпизоде с двумя статуэтками героя, которые вылепил Шубин. В первой Инсаров представлен героем, а во второй — бараном, поднявшимся на задние ноги и склоняющим рога для удара. Не обходит Тургенев в своем романе и размышлений о трагичности судьбы людей донкихотского склада.
Рядом с сюжетом социальным, отчасти вырастая из него, отчасти возвышаясь над ним, развертывается в романе сюжет философский. «Накануне» открывается спором между Шубиным и Берсеневым о счастье и долге. «…Каждый из нас желает для себя счастья… Но такое ли это слово «счастье», которое соединило, воспламенило бы нас обоих, заставило бы нас подать друг другу руки? Не эгоистическое ли, я хочу сказать, не разъединяющее ли это слово?» (VIII, 14).
Соединяют людей слова: «родина», «наука», «справедливость». И «любовь», но только если она — не «любовь-наслаждение», а «любовь-жертва».
Инсарову и Елене кажется, что их любовь соединяет личное с общественным, что она одухотворяется высшей целью. Но вот оказывается, что жизнь вступает в некоторое противоречие с желаниями и надеждами героев. На протяжении всего романа Инсаров и Елена не могут избавиться от ощущения непростительности своего счастья, от чувства виновности перед кем-то, от страха расплаты за свою любовь. Почему?
Жизнь ставит перед влюбленной Еленой роковой вопрос: совместимо ли великое дело, которому она отдалась, с горем бедной, одинокой матери, которое попутно этим делом вызывается? Елена смущается и не находит на этот вопрос возражения. Ведь любовь Елены к Инсарову приносит страдание не только матери: она оборачивается невольной нетерпимостью и по отношению к отцу, к русским друзьям — Берсеневу и Шубину, она ведет Елену к разрыву с Россией. «Ведь все-таки это мой дом,—думала она,— моя семья, моя родина.
..»
Елена безотчетно ощущает, что и в ее чувствах к Инсарову счастье близости с любимым человеком временами преобладает над любовью к тому делу, которому весь, без остатка, хочет отдаться герой. Отсюда — чувство вины перед Инсаровым: «Кто знает, может быть, я его убила».
В свою очередь, Инсаров задает Елене аналогичный вопрос: «Скажи мне, не приходило ли тебе в голову, что эта болезнь послана нам в наказание?» (VIII, 128). Любовь и общее дело оказываются не вполне совместимыми. В бреду, в период первой болезни, а потом в предсмертные мгновения коснеющим языком Инсаров произносит два роковых для него слова: «резеда» и «Рендич». Резеда — это тонкий запах духов, оставленный Еленой в комнате больного Инсарова; Рендич — соотечественник героя, один из организаторов готовящегося восстания балканских славян против турецких поработителей. Бред выдает глубокое внутреннее раздвоение цельного Инсарова, источником этого раздвоения является любовь.
В отличие от Чернышевского и Добролюбова с их оптимистической теорией «разумного эгоизма», утверждавшей единство личного и общего, счастья и долга, любви и революции в природе человека, Тургенев обращает внимание на скрытый драматизм человеческих чувств, на вечную борьбу центростремительных (эгоистических) и центробежных (альтруистических) начал в душе каждого человека.
Человек, по Тургеневу, драматичен не только в своем внутреннем существе, но и в отношениях с окружающей его природой. Природа не считается с неповторимой ценностью человеческой личности: с равнодушным спокойствием она поглощает и простого смертного, и героя; все равны перед ее неразличающим взором. Этот мотив универсального трагизма жизни вторгается в роман неожиданной смертью Инсарова, исчезновением Елены на этой земле —«навсегда, безвозвратно». «Смерть, как рыбак,—с горечью говорит Тургенев,—который поймал рыбу в свою сеть и оставляет ее на время в воде: рыба еще плавает, но сеть на ней, и рыбак выхватит ее —когда захочет» (VIII, 166). С точки зрения «равнодушной природы» каждый из нас «виноват уже тем, что живет».
Однако мысль о трагизме человеческого существования не умаляет, а, напротив, укрупняет в романе Тургенева красоту и величие дерзновенных, освободительных порывов человеческого духа, оттеняет поэзию любви Елены к Инсарову, придает широкий общечеловеческий смысл социальному содержанию романа.
Неудовлетворенность Елены современным состоянием жизни в России, ее тоска по иному, более совершенному социальному порядку в философском плане романа приобретает «продолжающийся» смысл, актуальный во все эпохи и все времена. «Накануне» — это роман о порыве России к новым общественным отношениям, пронизанный нетерпеливым ожиданием «сознательно-героических натур», которые двинут вперед дело освобождения крестьян.
И в то же время это роман о бесконечных исканиях человечества, о постоянном стремлении его к социальному совершенству, о вечном вызове, который бросает человеческая личность «равнодушной природе»:
«О, как тиха и ласкова была ночь, какою голубиною кротостию дышал лазурный воздух, как всякое страдание, всякое горе должно было замолкнуть и заснуть под этим ясным небом, под этими святыми, невинными лучами! «О боже! — думала Елена,— зачем смерть, зачем разлука, болезнь и слезы? или зачем эта красота, это сладостное чувство надежды, зачем успокоительное сознание прочного убежища, неизменной защиты, бессмертного покровительства? Что же значит это улыбающееся, благословляющее небо, эта счастливая, отдыхающая земля? Ужели это все только в нас, а вне нас вечный холод и безмолвие? Ужели мы одни.
.. одни… а там, повсюду, во всех этих недосягаемых безднах и глубинах, — все, все нам чуждо? К чему же тогда эта жажда и радость молитвы?.. Неужели же нельзя умолить, отвратить, спасти… О боже! неужели нельзя верить чуду?» (VIII, 156).
Современников Тургенева из лагеря революционной демократии, для которых главнее был социальный смысл романа, не мог не смущать его финал: неопределенный ответ Увара Ивановича на вопрос Шубина, будут ли у нас,. в России, люди, подобные Инсарову. Какие могли быть загадки на этот счет в конце 1859 года, когда дело реформы стремительно подвигалось вперед, когда «новые люди» заняли ключевые посты в журнале «Современник»? Чтобы правильно ответить на этот вопрос, нужно выяснить, какую программу действий предлагал Тургенев «русским Инсаровым».
Автор «Записок охотника» вынашивал мысль о братском союзе всех антикрепостнических сил и надеялся на гармонический исход социальных конфликтов. Инсаров говорит: «Заметьте: последний мужик, последний нищий в Болгарии и я — мы желаем одного и того же.
У всех у нас одна цель. Поймите, какую это дает уверенность и крепость!» (VIII, 68). Тургеневу хотелось, чтобы все прогрессивно настроенные люди России, без различия социальных положений и оттенков в политических убеждениях, протянули друг другу руки.
В жизни случилось другое. Добролюбов в статье «Когда же придет настоящий день?» решительно противопоставил задачи «русских Инсаровых» той программе общенационального единения, которую провозгласил в романе Тургенева болгарский революционер. «Русским Инсаровым» предстояла борьба с «внутренними турками», в число которых у Добролюбова попадали не только консерваторы, противники реформ, но и либеральные партии русского общества. Статья била в святая святых убеждений и верований Тургенева. Поэтому он буквально умолял Некрасова не печатать ее, а когда она была опубликована – покинул журнал «Современник» навсегда.
В романе «Накануне» (1860) смутные светлые предчувствия и надежды, которые пронизывали меланхоличное повествование «Дворянского гнезда», превращаются в определенные решения.
Основной для Тургенева вопрос о соотношении мысли и деятельности, человека дела и теоретика в этом романе решается в пользу практически осуществляющего идею героя.
Само название романа «Накануне» — название «временное», в отличие от «локального» названия «Дворянское гнездо», — отражает то обстоятельство, что замкнутости, неподвижности патриархальной русской жизни приходит конец. Русский дворянский дом с вековым укладом его быта, с приживалками, соседями, карточными проигрышами оказывается на распутье мировых дорог. Русская девушка находит применение своим силам и самоотверженным стремлениям, участвуя в борьбе за независимость болгарского народа. Сразу после выхода в свет романа читатели и критики обратили внимание на то, что личностью, которую русское молодое поколение готово признать за образец, здесь представлен болгарин.
Название романа «Накануне» не только отражает прямое, сюжетное его содержание (Инсаров гибнет накануне войны за независимость его родины, в которой он страстно хочет принять участие), но и содержит оценку состояния русского общества накануне реформы и мысль о значении народно-освободительной борьбы в одной стране (Болгарии) как кануна общеевропейских политических перемен (в романе косвенно затрагивается и вопрос о значении сопротивления итальянского народа австрийскому владычеству).
Добролюбов считал образ Елены средоточием романа — воплощением молодой России. В этой героине, по мнению критика, воплощена «неотразимая потребность новой жизни, новых людей, которая охватывает теперь все русское общество, и даже не одно только так называемое «образованное» <.. .> «Желание деятельного добра» есть в нас, и силы есть; но боязнь, неуверенность в своих силах и, наконец, незнание: что делать? — постоянно нас останавливают <…> и мы всё ищем, жаждем, ждем… ждем, чтобы нам хоть кто-нибудь объяснил, что делать».
Таким образом, Елена, представлявшая, по его мнению, молодое поколение страны, ее свежие силы, характеризуется стихийностью протеста, она ищет «учителя» — черта, присущая деятельным героиням Тургенева.
Идея романа и структурное ее выражение, столь сложные и многозначные в «Дворянском гнезде», в «Накануне» предельно ясны, однозначны. Героиня, ищущая учителя-наставника, достойного любви, в «Накануне» выбирает из четырех претендентов на ее руку, из четырех идеальных вариантов, ибо каждый из героев — высшее выражение своего этико-идейного типа.
Шубин и Берсенев представляют художественно-мыслительный тип (тип людей отвлеченно-теоретического или образно-художественного творчества), Инсаров и Курнатовский относятся к «деятельному» типу, т. е. к людям, призвание которых состоит в практическом «жизнетворчестве».
Говоря о значении в романе выбора своего пути и своего «героя», который делает Елена, Добролюбов рассматривает этот поиск-выбор как некий процесс, эволюцию, аналогичную развитию русского общества за последнее десятилетие. Шубин, а затем и Берсенев соответствуют по своим принципам и характерам более архаичным, отдаленным стадиям этого процесса. Вместе с тем оба они не настолько архаичны, чтобы быть «несовместимыми» с Курнатовским (деятелем эпохи реформ) и Инсаровым (особое значение которому придает складывающаяся революционная ситуация), Берсенев и Шубин — люди 50-х гг. Ни один из них не является чистым представителем гамлетовского типа. Таким образом, Тургенев в «Накануне» как бы распростился со своим излюбленным типом.
И Берсенев, и Шубин генетически связаны с «лишними людьми», но в них нет многих главных черт героев этого рода. Оба они прежде всего не погружены в чистую мысль, анализ действительности не является их основным занятием. От рефлексии, самоанализа и бесконечного ухода в теорию их «спасает» профессионализация, призвание, живой интерес к определенной сфере деятельности и постоянный труд.
«Одарив» своего героя-художника Шубина фамилией великого русского скульптора, Тургенев придал его портрету привлекательные черты, напоминающие внешность Карла Брюллова, — он сильный, ловкий блондин.
Из первого же разговора героев — друзей и антиподов (наружность Берсенева рисуется как прямая противоположность внешности Шубина: он худой, черный, неловкий), разговора, который является как бы прологом романа, выясняется, что один из них «умница, философ, третий кандидат московского университета», начинающий ученый, другой — художник, «артист», скульптор. Но характерные черты «артиста» — черты человека 50-х гг.
и идеала людей 50-х гг. — сильно рознятся от романтического представления о художнике. Тургенев нарочито дает это понять: в самом начале романа Берсенев указывает Шубину, каковы должны быть его — «артиста» — вкусы и склонности, и Шубин, шутливо «отбиваясь» от этой обязательной и неприемлемой для него позиции художника-романтика, защищает свою любовь к чувственной жизни и ее реальной красоте.
В самом подходе Шубина к своей профессии проявляется его связь с эпохой. Сознавая ограниченность возможностей скульптуры как художественного рода, он стремится передать в скульптурном портрете не только и не столько внешние формы, сколько духовную суть, психологию оригинала, не «линии лица», а взгляд глаз. Вместе с тем ему присуща особенная, заостренная способность оценивать людей и умение возводить их в типы. Меткость характеристик, которые он дает другим героям романа, превращает его выражения в крылатые слова; Эти характеристики в большинстве случаев и являются ключом к типам, изображенным в романе.
Если в уста Шубина автор романа вложил все социально-исторические приговоры, вплоть до приговора о правомерности «выбора Елены», Берсеневу он передал ряд этических деклараций. Берсенев — носитель высокого этического принципа самоотвержения и служения идее («идее науки»), как Шубин — воплощение идеального «высокого» эгоизма, эгоизма здоровой и цельной натуры.
Берсеневу придана нравственная черта, которой Тургенев отводил особенно высокое место на шкале душевных достоинств: доброта. Приписывая эту черту Дон-Кихоту, Тургенев на ней основывался в своем утверждении исключительного этического значения образа Дон-Кихота для человечества. «Все пройдет, все исчезнет, высочайший сан, власть, всеобъемлющий гений, всё рассыплется прахом <…> Но добрые дела не разлетятся дымом: они долговечнее самой сияющей красоты» (VIII, 191). У Берсенева эта доброта происходит от глубоко, органически усвоенной им гуманистической культуры и присущей ему «справедливости», объективности историка, способного встать выше личных, эгоистических интересов и пристрастий и оценить значение явлений действительности безотносительно к своей личности.
Отсюда и проистекает истолкованная Добролюбовым как признак нравственной слабости «скромность», понимание им второстепенного значения своих интересов в духовной жизни современного общества и своего «второго номера» в строго определенной иерархии типов современных деятелей.
Тип ученого как идеал оказывается исторически дезавуированным. Это «низведение» закреплено и сюжетной ситуацией (отношение Елены к Берсеневу), и прямыми оценками, данными герою в тексте романа, и самооценкой, вложенной в его уста. Такое отношение к профессиональной деятельности ученого могло родиться лишь в момент, когда жажда непосредственного жизнестроительства, исторического общественного творчества охватила лучших людей молодого поколения. Этот практицизм, это деятельное отношение к жизни не у всех молодых людей 60-х гг. носили характер революционного или даже просто бескорыстного служения. В «Накануне» Берсенев выступает как антипод не столько Инсарова (мы уже отмечали, что он более чем кто-либо другой способен оценить значение личности Инсарова), сколько обер-секретаря Сената — карьериста Курнатовского.
В характеристике Курнатовского, «приписанной» автором Елене, раскрывается мысль о принадлежности Курнатовского, как и Инсарова, к «действенному типу» и о взаимовраждебных позициях, занимаемых ими внутри этого — очень широкого — психологического типа. Вместе с тем в этой характеристике сказывается и то, как исторические задачи, необходимость решения которых ясна всему обществу (по словам Ленина, во время революционной ситуации обнаруживается невозможность «для господствующих классов сохранить в неизменном виде свое господство» и вместе с тем наблюдается «значительное повышение <…> активности масс», не желающих жить по-старому), заставляют людей самой разной политической ориентации надевать маску прогрессивного человека и культивировать в себе черты, которые приписываются обществом таким людям.
«Вера» Курнатовского — это вера в государство в приложении к реальной русской жизни эпохи, вера в сословно-бюрократическое, монархическое государство.
Понимая, что реформы неизбежны, деятели типа Курнатовского связывали все возможные в жизни страны изменения с функционированием сильного государства, а себя считали носителями идеи государства и исполнителями его исторической миссии, отсюда — самоуверенность, вера в себя, по словам Елены.
В центре романа — болгарский патриот-демократ и революционер по духу — Инсаров. Он стремится опрокинуть деспотическое правление в родной стране, рабство, утвержденное веками, и систему попрания национального чувства, охраняемую кровавым, террористическим режимом. Душевный подъем, который он испытывает и сообщает Елене, связан с верой в дело, которому он служит, с чувством своего единства со всем страдающим народом Болгарии. Любовь в романе «Накануне» именно такова, какой ее рисует Тургенев в выше цитированных словах о любви как революции («Вешние воды»). Воодушевленные герои радостно летят на свет борьбы, готовые к жертве, гибели и победе.
В «Накануне» впервые любовь предстала как единство в убеждениях и участие в общем деле.
Здесь была опоэтизирована ситуация, характерная для большого периода последующей жизни русского общества и имевшая огромное значение как выражение нового этического идеала. Прежде чем соединить свою жизнь с ее жизнью, Инсаров подвергает Елену своеобразному «экзамену», предвосхищающему символический «допрос», которому подвергает таинственный голос судьбы смелую девушку-революционерку в стихотворении в прозе Тургенева «Порог». При этом герой «Накануне» вводит любимую девушку в свои планы, свои интересы и заключает с ней своеобразный договор, предполагающий с ее стороны сознательную оценку их возможной будущности, — черта отношений, характерная для демократов-шестидесятников.
Любовь Елены и ее благородная решимость разрушают аскетическую замкнутость Инсарова, делают его счастливым. Добролюбов особенно ценил страницы романа, где изображалась светлая и счастливая любовь молодых людей. В уста Шубина Тургенев вложил лирическую апологию идеала героической молодости: «Да, молодое, славное, смелое дело.
Смерть, жизнь, борьба, падение, торжество, любовь, свобода, родина… Хорошо, хорошо. Дай бог всякому! Это не то, что сидеть по горло в болоте да стараться показывать вид, что тебе всё равно, когда тебе действительно в сущности всё равно. А там — натянуты струны, звени на весь мир или порвись!» (VIII, 141).
Решение Чертов бесплатно
Решение Чертов бесплатно
|
Поиск: |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
HOME | |
||||||||||||||||||||||||||||||
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 |
||||||||||||||||||||||||||||||
| Решения по Физике МИРЭА. sm |
7.
Какой это элемент?
11.
Сравнить эти частоты с частотой ? излучения при переходе электрона с третьей на вторую орбиту.
29.3 Энергия фотонов и электромагнитный спектр – College Physics: OpenStax
Глава 29 Введение в квантовую физику
Резюме
- Объясните связь между энергией фотона в джоулях или электрон-вольтах и его длиной волны или частотой.
- Рассчитайте количество фотонов в секунду, испускаемых монохроматическим источником определенной длины волны и мощности.
Фотон – это квант электромагнитного излучения. Его энергия определяется как [латекс]\boldsymbol{E = hf}[/латекс] и связана с частотой [латекс]\жирныйсимвол{f}[/латекс] и длиной волны [латекс]\жирныйсимвол{\лямбда}[/ латекс] радиации на 9{-15} \;\textbf{eV} \cdot \;\textbf{s}}[/latex]
Поскольку многие длины волн указаны в нанометрах (нм), полезно также знать, что
[латекс]\boldsymbol{hc = 1240 \;\textbf{эВ} \cdot \;\textbf{нм}}[/латекс]
Это немного упростит многие расчеты.
Все электромагнитное излучение состоит из фотонов. На рис. 1 показаны различные части спектра ЭМ в зависимости от длины волны, частоты и энергии фотонов. Ранее в этой книге характеристики фотонов упоминались при обсуждении некоторых характеристик УФ-излучения, рентгеновских лучей и [латексных]\boldsymbol{\gamma}[/латексных] лучей, первые из которых начинаются с частот чуть выше фиолетового. в видимом спектре. Было отмечено, что эти типы электромагнитного излучения имеют характеристики, сильно отличающиеся от характеристик видимого света.
Теперь мы можем видеть, что такие свойства возникают из-за того, что энергия фотонов больше на высоких частотах. 9{-5}}[/латекс] eV
Фотоны действуют как отдельные кванты и взаимодействуют с отдельными электронами, атомами, молекулами и т.д. Таким образом, энергия, которую несет фотон, имеет решающее значение для эффектов, которые он оказывает.
В таблице 1 приведены репрезентативные субмикроскопические энергии в эВ. Когда мы сравниваем энергии фотонов из ЭМ-спектра на рисунке 1 с энергиями в таблице, мы видим, как эффекты зависят от типа ЭМ-излучения. 9{-13} \;\textbf{J} = 4,14 \;\textbf{МэВ}}[/latex]. Этой энергии достаточно для ионизации тысяч атомов и молекул, поскольку на одну ионизацию требуется всего от 10 до 1000 эВ. На самом деле, [латексные]\boldsymbol{\gamma}[/латексные] лучи являются одним из типов ионизирующего излучения , как и рентгеновские лучи и УФ-излучение, потому что они вызывают ионизацию в материалах, которые их поглощают. Поскольку может быть произведено так много ионизации, один фотон [латекс]\жирныйсимвол{\гамма}[/латекс] -луча может нанести значительный ущерб биологической ткани, убив клетки или нарушив их способность к правильному воспроизведению. Когда размножение клеток нарушается, результатом может быть рак, один из известных последствий воздействия ионизирующего излучения. Поскольку раковые клетки быстро размножаются, они исключительно чувствительны к разрушению, вызванному ионизирующим излучением.
Это означает, что ионизирующее излучение имеет положительное значение для лечения рака, а также риск возникновения рака.
Рис. 2. Один из первых рентгеновских снимков, сделанный самим Рентгеном. Рука принадлежит Берте Рентген, его жене. (Фото: Вильгельм Конрад Рентген, Wikimedia Commons)
Высокая энергия фотонов также позволяет [латексным]\boldsymbol{\gamma}[/латексным] лучам проникать в материалы, поскольку столкновение с одним атомом или молекулой вряд ли поглотит все [латекс]\boldsymbol{\gamma}[/латекс] энергия луча. Это может сделать [латексные]\boldsymbol{\gamma}[/латексные] лучи полезными в качестве зонда, и они иногда используются в медицинской визуализации. 9Рентгеновские лучи 0032 , как вы можете видеть на рисунке 1, перекрываются с низкочастотным концом диапазона [латексных]\жирныйсимвол{\гамма}[/латексных] лучей. Поскольку рентгеновские лучи имеют энергию от кэВ и выше, отдельные рентгеновские фотоны также могут вызывать большую степень ионизации.
При более низких энергиях фотонов рентгеновские лучи не обладают такой проникающей способностью, как [латексные]\boldsymbol{\gamma}[/латексные] лучи, и немного менее опасны. Рентгеновские лучи идеально подходят для медицинской визуализации, они наиболее часто используются, и этот факт был признан сразу же после их открытия в 189 г.5 немецкого физика В. К. Рентгена (1845–1923). (См. рис. 2.) В течение одного года после их открытия рентгеновские лучи (в то время называемые рентгеновскими лучами) использовались для медицинской диагностики. Рентген получил Нобелевскую премию 1901 года за открытие рентгеновских лучей.
Connections: Conservation of Energy
И снова мы обнаруживаем, что сохранение энергии позволяет нам рассматривать начальную и конечную формы, которые принимает энергия, без необходимости производить подробные расчеты промежуточных шагов. Пример 1 решается с учетом только начальной и конечной форм энергии.
Рисунок 3. Рентгеновские лучи образуются, когда энергичные электроны ударяются о медный анод этой электронно-лучевой трубки (ЭЛТ).
Электроны (показанные здесь как отдельные частицы) индивидуально взаимодействуют с материалом, на который они наталкиваются, иногда производя фотоны электромагнитного излучения.
В то время как [латекс]\boldsymbol{\gamma}[/латекс] лучи возникают в результате ядерного распада, рентгеновские лучи образуются в результате процесса, показанного на рис. высокого напряжения, получая кинетическую энергию от потенциальной электрической энергии. Когда они ударяются об анод, электроны преобразуют свою кинетическую энергию в различные формы, включая тепловую энергию. Но поскольку ускоренный заряд излучает электромагнитные волны и поскольку электроны действуют индивидуально, фотоны также производятся. Некоторые из этих рентгеновских фотонов получают кинетическую энергию электрона. Ускоренные электроны возникают на катоде, поэтому такая трубка называется электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ), и различные их версии можно найти в старых телевизорах и экранах компьютеров, а также в рентгеновских аппаратах.
Пример 1: Энергия рентгеновского фотона и напряжение рентгеновской трубки
Найдите максимальную энергию в эВ рентгеновского фотона, создаваемого электронами, ускоренными за счет разности потенциалов 50,0 кВ в ЭЛТ, подобной показанной на рис. 3.
Стратегия
Электроны могут передать всю свою кинетическую энергию одному фотону, когда они ударяются об анод ЭЛТ. (Это что-то вроде обратного фотоэффекта.) Кинетическая энергия электрона исходит из потенциальной электрической энергии. Таким образом, мы можем просто приравнять максимальную энергию фотона к электрической потенциальной энергии, то есть [латекс]\boldsymbol{hf = qV}[/латекс] . (Нам не нужно вычислять каждый шаг от начала до конца, если мы знаем, что вся начальная энергия [латекс]\boldsymbol{qV}[/латекс] преобразуется в конечную форму [латекс]\жирныйсимвол{hf}[/ латекс] .) 93)(1 \;\textbf{эВ})= 50,0 \;\textbf{кэВ}}.[/latex]
Обсуждение
Этот пример дает результат, который можно применить ко многим подобным ситуациям.
Если вы ускорите единичный элементарный заряд, например, электрон, через потенциал, заданный в вольтах, то его энергия в эВ будет иметь такое же числовое значение. Таким образом, потенциал 50,0 кВ генерирует электроны с энергией 50,0 кэВ, которые, в свою очередь, могут производить фотоны с максимальной энергией 50 кэВ. Точно так же потенциал 100 кВ в рентгеновской трубке может генерировать рентгеновские фотоны с энергией до 100 кэВ. Многие рентгеновские трубки имеют регулируемое напряжение, так что можно генерировать рентгеновские лучи различной энергии с разной энергией и, следовательно, с разной проникающей способностью.
Рис. 4. Рентгеновский спектр, полученный при ударе энергичных электронов о материал. Гладкая часть спектра является тормозным излучением, а пики характерны для материала анода. Оба являются атомными процессами, которые производят фотоны с высокой энергией, известные как фотоны рентгеновского излучения.
На рис. 4 показан спектр рентгеновских лучей, полученных из рентгеновской трубки.
В спектре есть две отличительные особенности. Во-первых, плавное распределение является результатом торможения электронов в материале анода. Подобная кривая получается при регистрации большого количества фотонов, и очевидно, что максимальная энергия маловероятна. Этот процесс замедления производит излучение, которое называется bremsstrahlung (по-немецки тормозное излучение ). Второй особенностью является наличие острых пиков в спектре; они называются характеристическими рентгеновскими лучами , поскольку они характерны для материала анода. Характеристические рентгеновские лучи исходят от атомных возбуждений, уникальных для данного типа материала анода. Они похожи на линии в атомных спектрах, подразумевая, что энергетические уровни атомов квантуются. Такие явления, как дискретные атомные спектры и характеристическое рентгеновское излучение, более подробно рассматриваются в главе 30 «Атомная физика».
Ультрафиолетовое излучение (приблизительно от 4 до 300 эВ) перекрывается с нижней границей энергетического диапазона рентгеновских лучей, но УФ обычно имеет более низкую энергию.
Ультрафиолетовое излучение возникает в результате девозбуждения атомов, которые могут быть частью горячего твердого тела или газа. Этим атомам может быть передана энергия, которую они позже высвобождают в виде УФ-излучения в результате многочисленных процессов, включая электрический разряд, ядерный взрыв, тепловое возбуждение и воздействие рентгеновских лучей. УФ-фотон имеет достаточную энергию для ионизации атомов и молекул, что отличает его действие от действия видимого света. Таким образом, УФ-излучение имеет некоторые из тех же биологических эффектов, что и [латексные]\boldsymbol{\gamma}[/латексные] лучи и рентгеновские лучи. Например, он может вызывать рак кожи и используется в качестве стерилизатора. Основное различие заключается в том, что для нарушения воспроизводства клеток или уничтожения бактерии требуется несколько фотонов УФ-излучения, в то время как одиночные [латексные]\boldsymbol{\gamma}[/латексные] фотоны -лучей и рентгеновских лучей могут нанести такой же ущерб. Но поскольку у ультрафиолета есть энергия для изменения молекул, он может делать то, чего не может видимый свет.
Одним из полезных аспектов УФ-излучения является то, что оно запускает выработку витамина D в коже, в то время как у видимого света недостаточно энергии на фотон, чтобы изменить молекулы, запускающие эту выработку. Детская желтуха лечится путем воздействия на ребенка УФ-излучением (с защитой глаз), что называется фототерапией, благотворное влияние которой, как считается, связано с его способностью предотвращать накопление потенциально токсичного билирубина в крови.
Пример 2: Энергия фотонов и влияние на УФ-излучение
Коротковолновое УФ-излучение иногда называют вакуумным УФ-излучением, поскольку оно сильно поглощается воздухом и должно изучаться в вакууме. Рассчитайте энергию фотона в эВ для 100-нм вакуумного УФ-излучения и оцените количество молекул, которые он может ионизировать или расщепить.
Стратегия
Используя уравнение [латекс]\boldsymbol{E = hf}[/латекс] и соответствующие константы, мы можем найти энергию фотона и сравнить ее с информацией об энергии в таблице 1.
Решение
Энергия фотона определяется выражением
[латекс]\boldsymbol{E = hf =}[/латекс][латекс]\boldsymbol{\frac{hc}{\lambda}}[/ латекс].
Используя [latex]\boldsymbol{hc= 1240 \;\textbf{eV} \cdot \textbf{nm}}[/latex], находим, что
[latex]\boldsymbol{E =}[/latex] [латекс]\boldsymbol{\frac{hc}{\lambda}}[/latex][латекс]\boldsymbol{=}[/latex][латекс]\boldsymbol{\frac{1240 \;\textbf{eV} \ cdot \textbf{nm}}{100 \;\textbf{nm}}}[/latex][latex]\boldsymbol{= 12,4 \;\textbf{eV}}[/latex].
Обсуждение
Согласно Таблице 1, эта энергия фотона может быть способна ионизировать атом или молекулу, и это примерно то, что необходимо для разрушения прочно связанной молекулы, так как они связаны примерно на 10 эВ. Эта фотонная энергия могла бы разрушить около дюжины слабо связанных молекул. Из-за высокой энергии фотонов УФ разрушает атомы и молекулы, с которыми взаимодействует. Одним из хороших последствий является то, что все ультрафиолетовые лучи, кроме самых длинных волн, сильно поглощаются и легко блокируются солнцезащитными очками.
Фактически, большая часть солнечного УФ-излучения поглощается тонким слоем озона в верхних слоях атмосферы, защищая чувствительные организмы на Земле. Повреждение нашего озонового слоя добавлением таких химических веществ, как ХФУ, уменьшило эту защиту для нас.
Диапазон энергий фотонов для видимого света от красного до фиолетового составляет от 1,63 до 3,26 эВ соответственно (оставлено для проверки в задачах и упражнениях этой главы). Эти энергии порядка энергий между внешними электронными оболочками в атомах и молекулах. Это означает, что эти фотоны могут поглощаться атомами и молекулами. Одиночный фотон может фактически стимулировать сетчатку, например, изменяя молекулу рецептора, которая затем запускает нервный импульс. Фотоны могут быть поглощены или испущены только атомами и молекулами, которые имеют для этого правильный шаг квантования энергии. Например, если красный фотон с частотой [латекс]\boldsymbol{f}[/латекс] сталкивается с молекулой, имеющей ступень энергии [латекс]\жирныйсимвол{\Delta E}[/латекс], равную [латекс] \boldsymbol{hf}[/latex], то фотон может быть поглощен.
Фиолетовые цветы поглощают красный цвет и отражают фиолетовый; это означает, что между уровнями в молекуле рецептора нет шага по энергии, равного энергии фиолетового фотона, но есть шаг по энергии для красного.
Существуют некоторые заметные различия в характеристиках света между двумя концами видимого спектра, обусловленные энергией фотонов. Красный свет имеет недостаточную энергию фотонов для экспонирования большинства черно-белых пленок, и поэтому он используется для освещения темных комнат, где проявляется такая пленка. Поскольку фиолетовый свет имеет более высокую энергию фотона, красители, поглощающие фиолетовый цвет, имеют тенденцию к более быстрому выцветанию, чем те, которые не поглощают его. (См. рис. 5.) Когда-нибудь посмотрите на выцветшие цветные плакаты на витрине магазина, и вы заметите, что синие и фиолетовые цвета исчезают последними. Это связано с тем, что другие красители, такие как красный и зеленый, поглощают синие и фиолетовые фотоны, более высокие энергии которых разрушают их слабо связанные молекулы. (Сложные молекулы, такие как молекулы красителей и ДНК, как правило, слабо связаны.) Синие и фиолетовые красители отражают эти цвета и, следовательно, не поглощают эти более энергичные фотоны, таким образом, подвергаясь меньшему молекулярному повреждению.
Рисунок 5. Почему красные, желтые и зеленые цвета бледнеют перед синими и фиолетовыми при воздействии солнца, как на этом плакате? Ответ связан с энергией фотонов. (кредит: Деб Коллинз, Flickr)
Прозрачные материалы, такие как некоторые очки, не поглощают видимый свет, потому что в атомах или молекулах нет ступени энергии, которая могла бы поглощать свет. Поскольку отдельные фотоны взаимодействуют с отдельными атомами, почти невозможно одновременно поглотить два фотона, чтобы достичь большой ступени энергии. Из-за более низкой энергии фотонов видимый свет иногда может проходить через многие километры вещества, в то время как более высокие частоты, такие как УФ, рентгеновские лучи и [латексные]\жирныесимволыгамма[/латексные] лучи, поглощаются, потому что они обладают достаточной энергия фотонов для ионизации материала.
Пример 3: Сколько фотонов в секунду производит обычная лампочка?
Предполагая, что 10,0% выходной энергии лампочки мощностью 100 Вт приходится на видимый диапазон (характерно для ламп накаливания) со средней длиной волны 580 нм, рассчитайте количество видимых фотонов, испускаемых в секунду.
Стратегия
Мощность — это энергия в единицу времени, поэтому, если мы сможем найти энергию на фотон, мы сможем определить количество фотонов в секунду. Лучше всего это делать в джоулях, поскольку мощность указывается в ваттах, то есть в джоулях в секунду. 9{19} \;\textbf{фотон/с}}[/латекс].
Обсуждение
Это невероятное количество фотонов в секунду является подтверждением того, что отдельные фотоны незначительны в обычном человеческом опыте. Это также проверка принципа соответствия — в макроскопическом масштабе квантование становится существенно непрерывным или классическим. Наконец, 100-ваттная лампочка испускает так много фотонов, что ее можно увидеть невооруженным глазом за много километров.
{-5} \;\textbf{эВ}}[/латекс]. Это одна из причин, по которой пища поглощает микроволны сильнее, чем многие другие материалы, что делает микроволновые печи эффективным способом подачи энергии непосредственно в пищу.
Энергия фотонов как для ИК, так и для микроволн настолько низка, что огромное количество фотонов участвует в любой существенной передаче энергии посредством ИК или микроволн (например, при согревании с помощью греющей лампы или приготовлении пиццы в микроволновой печи). Видимый свет, инфракрасное излучение, микроволны и все более низкие частоты не могут вызывать ионизацию с помощью одиночных фотонов и обычно не несут опасности более высоких частот. Когда видимое, инфракрасное или микроволновое излучение является опасным, например, вызывая катаракту микроволнами, опасность возникает из-за огромного количества фотонов, действующих вместе (а не из-за накопления фотонов, например, при стерилизации слабым УФ-излучением) . Негативные эффекты видимого, инфракрасного или микроволнового излучения могут быть тепловыми эффектами, которые могут быть вызваны любым источником тепла.
Но одно отличие состоит в том, что при очень высокой интенсивности сильные электрические и магнитные поля могут создаваться фотонами, действующими вместе. Такие электромагнитные поля (ЭМП) могут фактически ионизовать материалы.
Предупреждение о неправильном представлении: высоковольтные линии электропередач
Хотя некоторые люди считают, что жизнь рядом с высоковольтными линиями электропередач опасна для здоровья, продолжающиеся исследования переходных эффектов поля, создаваемых этими линиями, показывают, что их силы недостаточно, чтобы причинить ущерб. Демографические исследования также не показывают значимой связи вредных последствий с высоковольтными линиями электропередач. Американское физическое общество более 10 лет назад выпустило отчет о полях линий электропередач, в котором сделан вывод о том, что научная литература и обзоры панелей не показывают последовательной и существенной связи между раком и полями линий электропередач. Они также посчитали, что «отвлечение ресурсов на устранение угрозы, не имеющей убедительной научной основы, вызывает беспокойство».
Практически невозможно обнаружить отдельные фотоны с частотами ниже микроволновых частот из-за их низкой энергии фотонов. Но фотоны есть. Непрерывная электромагнитная волна может быть смоделирована как фотоны. На низких частотах электромагнитные волны обычно рассматриваются как изменяющиеся во времени и положении электрические и магнитные поля без заметного квантования. Это еще один пример принципа соответствия в ситуациях, связанных с огромным количеством фотонов.
Исследования PhET: Цветовое зрение
Создайте целую радугу, смешав красный, зеленый и синий свет. Измените длину волны монохроматического луча или отфильтруйте белый свет. Посмотрите на свет как на сплошной луч или посмотрите на отдельные фотоны.
Рис. 6. Color Vision
- Энергия фотонов отвечает за многие характеристики электромагнитного излучения, что особенно заметно на высоких частотах.
- Фотоны обладают как волновыми, так и корпускулярными характеристиками.
Задачи и упражнения
1: Какова энергия в джоулях и эВ фотона в радиоволне от AM станции, имеющей частоту вещания 1530 кГц?
2: (a) Найдите энергию в джоулях и эВ фотонов в радиоволнах от FM-станции, имеющей частоту вещания 90,0 МГц. б) Что это означает в отношении количества фотонов в секунду, которое должна транслировать радиостанция?
3: Рассчитайте частоту в герцах 1,00-МэВ [латексного]\boldsymbol{\gamma}[/латексного] фотона.
4: (a) Какова длина волны фотона с энергией 1,00 эВ? б) Найдите его частоту в герцах. (c) Определите тип электромагнитного излучения.
5: Выполните необходимые преобразования единиц, чтобы показать, что [латекс]\жирныйсимвол{hc = 1240 \;\textbf{эВ} \cdot \textbf{нм}}[/латекс], как указано в тексте.
6: Подтвердите утверждение в тексте, что диапазон энергий фотонов для видимого света составляет от 1,63 до 3,26 эВ, учитывая, что диапазон видимых длин волн составляет от 380 до 760 нм.
9{-15} \;\textbf{eV} \cdot \textbf{s}}[/latex], как указано в тексте.
9: (a) Какова максимальная энергия фотонов в эВ, произведенных в ЭЛТ с ускоряющим потенциалом 25,0 кВ, например, в цветном телевизоре? б) Какова их частота?
10: Чему равно ускоряющее напряжение рентгеновской трубки, производящей рентгеновские лучи с самой короткой длиной волны 0,0103 нм?
11: (a) Каково соотношение выходной мощности двух микроволновых печей с частотой 950 и 2560 МГц, если они излучают одинаковое количество фотонов в секунду? б) Каково отношение количества фотонов в секунду, если они имеют одинаковую выходную мощность?
12: Сколько фотонов в секунду излучает антенна микроволновой печи, если ее выходная мощность составляет 1,00 кВт на частоте 2560 МГц?
13: Некоторые спутники используют ядерную энергию. (a) Если такой спутник излучает поток [латексных]\boldsymbol{\gamma}[/латексных] лучей мощностью 1,00 Вт со средней энергией 0,500 МэВ, сколько излучается в секунду? (b) Эти [латексные]\boldsymbol{\gamma}[/латексные] лучи воздействуют на другие спутники.
На каком расстоянии должен быть другой спутник, чтобы получать только один [латекс]\жирныйсимвол{\гамма}[/латекс] луч в секунду на квадратный метр?
14: (a) Если выходная мощность радиостанции 650 кГц составляет 50,0 кВт, сколько фотонов производится в секунду? б) Если радиоволны распространяются равномерно во всех направлениях, найдите число фотонов в секунду на квадратный метр на расстоянии 100 км. Предположим, что нет отражения от земли или поглощения воздухом.
15: Сколько рентгеновских фотонов в секунду создает рентгеновская трубка, производящая поток рентгеновских лучей мощностью 1,00 Вт? Предположим, что средняя энергия фотона равна 75,0 кэВ.
16: (а) На каком расстоянии вы должны находиться от радиостанции с частотой 650 кГц и мощностью 50,0 кВт, чтобы на квадратный метр приходился только один фотон в секунду? Предположим, что нет никаких отражений или поглощений, как будто вы находитесь в глубоком космосе.
(b) Обсудите последствия обнаружения разумной жизни в других солнечных системах путем обнаружения их радиопередач.
17: Предполагая, что 10,0% выходной энергии лампочки мощностью 100 Вт приходится на видимый диапазон (характерно для ламп накаливания) со средней длиной волны 580 нм, а фотоны распространяются равномерно и не поглощаются атмосфера, как далеко вы будете, если 500 фотонов в секунду попадут в зрачок вашего глаза диаметром 3,00 мм? (Это число легко стимулирует сетчатку.)
18: Создайте свою собственную задачу
Возьмем лазерную ручку. Составьте задачу, в которой вы вычисляете количество фотонов, испускаемых ручкой в секунду. Среди вещей, которые следует учитывать, — длина волны лазерного пера и выходная мощность. Ваш инструктор может также пожелать, чтобы вы определили минимальное дифракционное распространение в луче и количество фотонов на квадратный сантиметр, которое перо может проецировать на довольно большое расстояние.
В этом последнем случае вам также необходимо учитывать выходной размер лазерного луча, расстояние до освещаемого объекта и любое поглощение или рассеяние на пути.
- гамма-излучение
- также [латекс]\boldsymbol{\gamma}[/латекс] -луч; фотон с самой высокой энергией в ЭМ спектре
- ионизирующее излучение
- излучение, которое ионизирует материалы, поглощающие его
- рентген
- ЭМ-фотон между [латексным]\boldsymbol{\gamma}[/латексным] -лучом и УФ в энергии
- тормозное излучение
- Немецкий для тормозное излучение ; образуются при торможении электронов
- характеристическое рентгеновское излучение
- рентгеновских лучей, энергия которых зависит от материала, из которого они были получены
- ультрафиолетовое излучение
- УФ; ионизирующие фотоны немного более энергичны, чем фиолетовый свет
- видимый свет
- диапазон энергий фотонов, которые может обнаружить человеческий глаз
- инфракрасное излучение
- фотонов с энергией чуть меньше красного света
- микроволновые печи
- фотонов с длиной волны порядка микрона ([латекс]\boldsymbol{\mu \textbf{m}}[/латекс])
Влияние изменения напряжения на рентгеновской трубке (кВ) | Радиология
В экранной пленочной радиографии выбор напряжения рентгеновской трубки (кВ) влиял на контрастность изображения; это больше не относится к любой цифровой рентгенографической системе.
2,3 ~ 200). Доза на кожу для этого исследования была оценена в 7,6 мГр; для данной геометрии облучения и системы рентгеновского излучения факторами, влияющими на дозу облучения кожи, являются кВ и мАс, которые используются для создания изображения.
Изображение, показанное выше, было получено при напряжении 75 кВ и требовало экспозиции 36 мАс. Увеличение напряжения рентгеновской трубки увеличивает количество излучения, выходящего из рентгеновской трубки, а также среднюю энергию фотонов (т.е. увеличивает проникновение). Соответственно, значение произведения времени воздействия тока трубки (мАс) уменьшается до 36 мАс; тогда как при 60 кВ значение было намного выше (141 мАс). Результирующее число S, сгенерированное системой КТ, составило ~ 150, что указывает на то, что среднее излучение, падающее на пластину формирования изображения, было очень похоже на значение для изображения, сгенерированного при напряжении 60 кВ; этого следовало ожидать, поскольку изображения были получены с использованием фотосинхронизации, при которой время экспозиции определяется автоматически (т.
е. когда пластина для формирования изображений получает правильную экспозицию). Значение L для этого изображения равнялось 2,1, показывая, что увеличение напряжения рентгеновской трубки с 60 В уменьшает динамический диапазон с 200:1 при 60 кВ до 125:1.
Обратите внимание, что внешний вид изображения при 75 кВ очень похож на изображение, полученное при 60 кВ; различия в динамическом диапазоне компенсируются использованием разных окон дисплея. Изображения с более низким kV, которые имеют широкий динамический диапазон, должны использовать более широкое окно; увеличение кВ уменьшает динамический диапазон, но позволяет использовать более узкие окна дисплея. В результате изображения, полученные при разных значениях кВ и одинаковой интенсивности на фотопластинке, будут иметь очень похожий вид. Доза на коже теперь составляет 3,2 мГр, что ниже 7,6 мГр, связанных с рентгенограммой, полученной при 60 кВ. Для более проникающего луча требуется меньше излучения на входе пациента для достижения требуемой интенсивности на пластине для визуализации (например, 7 мГр).
Изображение, показанное выше, было получено при напряжении 120 кВ и требовало экспозиции всего 6 мАс. Это намного ниже, чем мАс, тогда как при 60 кВ (141 мАс) и 75 кВ (36 мАс). Результирующее число S, сгенерированное системой CR, составило ~ 160, что снова указывает на то, что среднее излучение, падающее на пластину формирования изображения, было очень похоже на значение для изображения, сгенерированного при 60 кВ и 75 кВ, из-за использования фотосинхронизации. Значение L для этого изображения составило 1,8, что соответствует динамическому диапазону 60:1; обычно верно то, что повышенные значения кВ, соответствующие более проникающим рентгеновским лучам, будут уменьшать динамический диапазон интенсивности обнаруженных рентгеновских лучей на приемнике изображения. Обратите внимание, что внешний вид изображения при 120 кВ аналогичен изображениям при 60 кВ и 75 кВ. Различия в динамическом диапазоне обычно компенсируются использованием разных окон отображения.
Добавить комментарий