Năm 1895, nhà vật lí người Đức Wilhelm Conrad Röntgen (Quy-ham Con-ra Rơn-ghen) (1845 - 1923)

Giải Chuyên đề Vật Lí 12 Bài 5: Tia X. Chụp ảnh X-quang và chụp ảnh cắt lớp (CT) - Chân trời sáng tạo

Mở đầu trang 29 Chuyên đề Vật Lí 12: Năm 1895, nhà vật lí người Đức Wilhelm Conrad Röntgen (Quy-ham Con-ra Rơn-ghen) (1845 - 1923) (Hình 5.1) đã tìm ra một loại tia đặc biệt có khả năng đâm xuyên qua vật thể, giúp ta quan sát được cấu trúc của một số cơ quan trong cơ thể (như xương bàn tay trong Hình 5.2a) mà không cần phẫu thuật. Tia đặc biệt đó được gọi là tia X, kĩ thuật chụp ảnh bằng tia X được gọi là kĩ thuật chụp ảnh X-quang. Ngoài ra, để hỗ trợ quá trình chẩn đoán bệnh của bác sĩ được nhanh chóng và chuẩn xác, xương và các mô của cơ thể có thể được chụp bằng kĩ thuật chụp ảnh cắt lớp (CT - Computed Tomography) (Hình 5.2b). Vậy tia X có những tính chất gì và nguyên tắc cơ bản của kĩ thuật chụp CT là gì?

Lời giải:

Tia X có một số tính chất nổi bật sau đây:

- 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. Tia X có thể đâm xuyên qua tấm nhôm dày vài cm, nhưng lại bị cản lại bởi lớp chì dày vài mm. Do đó, người ta thường dùng chì để làm vật liệu che chắn tia X.

- Có tác dụng mạnh lên kính ảnh, làm ion hoá không khí.

- Có tác dụng làm phát quang một số chất.

- Có tác dụng sinh lí mạnh: huỷ diệt tế bào, diệt vi khuẩn,…

Nguyên tắc cơ bản của kĩ thuật chụp CT:

- Trong kĩ thuật chụp CT, máy tính được sử dụng để điều khiển chuyển động quét của nguồn phát tia X và tái tạo hình ảnh của vùng cơ thể cần chẩn đoán.

- Hai bộ phận quan trọng nhất của máy chụp CT, gồm:

+ Ống phát tia X để phát ra chùm tia X có dạng rẻ quạt 30º - 60º . Ống tia X được gắn vào mâm quay để có thể quay 360º quanh vùng cơ thể cần chụp của bệnh nhân.

+ Hàng trăm đầu dò được ghép liên tiếp nhau trên một vòng tròn quỹ đạo của ống tia X để ghi nhận chùm tia X sau khi xuyên qua cơ thể bệnh nhân.

- Để chuẩn bị chụp CT, bệnh nhân được nằm trên bàn trượt và đưa vào trong máy chụp. Trong quá trình chụp, ống phát tia X quay xung quanh bệnh nhân. Các chùm tia X sau khi xuyên qua cơ thể bệnh nhân được ghi nhận bởi hệ thống đầu dò tia X. Dữ liệu thu được từ hệ thống đầu dò tạo ra một loạt ảnh X-quang hai chiều ở nhiều góc độ khác nhau. Những dữ liệu này được chuyển đến hệ thống máy tính để xử lí và hiển thị chúng thành nhiều lớp khác nhau của vùng cần chụp.

Lời giải Chuyên đề Vật Lí 12 Bài 5: Tia X. Chụp ảnh X-quang và chụp ảnh cắt lớp (CT) hay, chi tiết khác:

• Hình thành kiến thức mới 1 trang 30 Chuyên đề Vật Lí 12: Trình bày các quá trình biến đổi năng lượng diễn ra khi ống phát tia X hoạt động ....

• Luyện tập trang 32 Chuyên đề Vật Lí 12: Chiếu một chùm tia X có cường độ 30 W/m2 qua một phần mô xương có bề dày là 5 mm ....

• Vận dụng trang 32 Chuyên đề Vật Lí 12: Dựa vào công thức (5.1), giải thích sự tạo thành hình ảnh X-quang ở Hình 5.2a ....

• Hình thành kiến thức mới 2 trang 32 Chuyên đề Vật Lí 12: Giải thích tại sao chụp ảnh X-quang liên tục trong một khoảng thời gian ngắn sẽ ....

• Vận dụng trang 33 Chuyên đề Vật Lí 12: Tìm hiểu trên sách, báo, internet để trình bày một số ứng dụng khác của tia X ....

• Hình thành kiến thức mới 3 trang 33 Chuyên đề Vật Lí 12: Quan sát Hình 5.9 và cho biết làm sao để điều chỉnh bề rộng của chùm tia X ....

• Hình thành kiến thức mới 4 trang 35 Chuyên đề Vật Lí 12: Quan sát Hình 5.12, giải thích vì sao màn chống tán xạ thường gồm những tấm chì được đặt ....

• Vận dụng trang 36 Chuyên đề Vật Lí 12: Dựa vào Bảng 5.1 (trang 31), giải thích vì sao các kĩ thuật viên thường sử dụng tia X năng ....

• Luyện tập trang 37 Chuyên đề Vật Lí 12: Tìm hiểu và trình bày những ưu và nhược điểm của kĩ thuật chụp CT ....

• Vận dụng trang 37 Chuyên đề Vật Lí 12: Tìm hiểu trên sách, báo, internet, ... và trình bày sơ lược một số bệnh có thể được chẩn đoán

• Hình thành kiến thức mới 5 trang 37 Chuyên đề Vật Lí 12: Thảo luận và đề xuất mô hình chụp ảnh một vật từ nhiều góc độ khác nhau ....

• Bài tập 1 trang 38 Chuyên đề Vật Lí 12: Chiếu một chùm tia X có công suất 300 W, tiết diện mặt cắt ngang chùm tia ....

• Bài tập 2 trang 38 Chuyên đề Vật Lí 12: Tìm hiểu và so sánh kĩ thuật chụp ảnh X-quang và kĩ thuật chụp CT ....

• Bài tập 3 trang 38 Chuyên đề Vật Lí 12: Một người bị tai nạn giao thông và được chuẩn đoán lâm sàng là bị chấn thương hộp sọ ....

Xem thêm lời giải bài tập Chuyên đề học tập Vật Lí 12 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

• Chuyên đề Vật Lí 12 Bài 6: Chụp ảnh cộng hưởng từ (MRI)

• Chuyên đề Vật Lí 12 Bài 7: Hiệu ứng quang điện và năng lượng của photon

• Chuyên đề Vật Lí 12 Bài 8: Lưỡng tính sóng hạt

• Chuyên đề Vật Lí 12 Bài 9: Quang phổ vạch của nguyên tử

• Chuyên đề Vật Lí 12 Bài 10: Vùng năng lượng

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 12 hay khác:

• Giải Chuyên đề Vật Lí 12 Kết nối tri thức
• Giải Chuyên đề Vật Lí 12 Chân trời sáng tạo
• Giải Chuyên đề Vật Lí 12 Cánh diều
• Giải lớp 12 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 12 Chân trời sáng tạo (các môn học)
• Giải lớp 12 Cánh diều (các môn học)

---