Optische Aktivität α =δ k d 0

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1 Optische Aktivität α =δ0 k d

2 Flüssigkristalle Flüssigkristall Displays Flüssigkristalle in verschiedenen Phasen - sie zeigen Eigenschaften, die sich zwischen denen einer perfekten Kristallanordnung und dem Durcheinander von Flüssigkeiten bewegen.

3 LCD Bildschirm

4 4.5 Röntgenstrahlung Erzeugung von Röntgenstrahlen, Kontrastentstehung, Röntgenabsorption, Röntgenbeugung zur Strukturaufklärung, hochbrillante Röntgenstrahlung von Synchrotronquellen Bsp.: Computertomographie CT, Strukturaufklärung von Biomolekülen Röntgenbeugung Exp.: Durchleuchten mit Röntgenlicht Praktikum Versuch 9 "Wechselwirkung von Licht mit Materie" durch

5

6 Röntgenröhre Kathode Anode

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8 Zusammengesetztes Röntgenbild eines gesunden Mannes von Erste Aufnahmen dieser Art gelangen bereits 1896

9 das Röntgenauge

10 Was wird gemessen? Die Intensität I der Röntgenstrahlung I = I0 e I0 d Die Schwächung µ d Schwächung: mit I0 S = ln = µ d I µ = µ (ρ, λ, Z ) ρ Z 4 λ 3 Intensität inhomogenes Medium I0 µ1 d1 + µ2 d 2 + µ3 d3 = ln I µ d Dicke d

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12 Versuch: Röntgenröhre

13 Projektionen Schattenwurf geometrischer Figuren Versuch: Form von Gegenständen aus Schattenwurf

14 Computertomographie (CT) Röntgenröhre Detektor

15 Nehme Schwächungsprofile unter verschiedenen Winkeln auf und überlagere sie gemäß: ( ) = =. Projektion des Brustkorbs

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23 CT des Bauchraums

24 4.6 Radioaktivität, Dosimetrie Ionisierende Strahlung : Entstehung, Eigenschaften und Wirkungen von Alpha- (4He-Kerne), Beta- (schnelle Elektronen) und Gammastrahlen (hochenergetische elektromagnetische Strahlung) Zerfallsgesetz, Halbwertszeit, Radiocarbon (14C) -Methode zur Altersbestimmung Dosimetrie: Strahlungsarten, Strahlendosis, Einheiten Bsp.: Strahlenmedizin, Anwendung von Radionukliden, Strahlenschutz, radioaktive Datierung Exp.: Ionisierung von Luft durch Röntgen-, Alpha-, Beta- und Gammastrahlen, Absorption Praktikum Versuch 9 "Wechselwirkung von Licht mit Materie"

25 Nobelpreis 1903/1911 zur Entdeckung und Erforschung der Radioaktivität Erste von "Becquerel-Strahlen" geschwärzte Photoplatte. Sie wurde am unter ein Uransalz gelegt. Marie & Pierre Curie 1906 Henri-Antoine Becquerel

26 Ionisierende Strahlung geladen: direkt ionisierend Photon: indirekt ionisierend Neutron: indirekt ionisierend

27 Die Ionisationskammer Q U = C

28 Art der Strahlenquelle Effektive Dosis im Jahr Natürliche Strahlenquellen Kosmische Strahlung (auf Meeresniveau) 0,3 msv Terrestrische Strahlung Äußerliche Bestrahlung Einatmen von Radon sonstige innere Strahlung 0,4 msv 1,1 msv 0,3 msv Summe natürliche Strahlenquellen ~2 msv Künstliche Strahlenquellen Medizinische Anwendungen 1,9 msv Kernkraftwerke (Normalbetrieb) <0,01 msv Folgen des Tschernobyl-Unfalls <0,016 msv Atombombenversuche <0,01 msv Sonstige künstliche Strahlung <0,02 msv Summe künstliche Strahlenquellen Summe nat. + künstl. Strahlenquellen ~2 msv ~4 msv

29 Aufgenommene Dosis Wirkung Unter 0,5 Sv Geringe vorübergehende Blutbildveränderungen 0,8-1,2 Sv Übelkeit und Erbrechen in 10% der Fälle 4-5 Sv 50% Todesfälle innerhalb 30 Tagen, Erholung der Überlebenden nach 6 Monaten 5,5-7,5 Sv Letale Dosis, 100% Todesfälle 50 Sv Schwere Nervenschädigungen, Tod innerhalb einer Woche Höhe über dem Erdboden Effektive Dosis im Jahr 300 km (außerhalb des Space Shuttles) msv (bei ruhiger Sonne) 300 km (Space Shuttle) msv (bei ruhiger Sonne) 10 km (Flugzeug) 30 msv 3800 m 1.8 msv 3000 m 1 msv 2000 m 0.6 msv kosmisch + ~1 msv terrestrisch 0m 0.3 msv kosmisch msv terrestrisch

30 Strahlenbelastung Röntgen / CT Strahlenb elastung CT Computertomografie in Millisievert (msv) Kopf, Schädel Wirbelsäule Brustkorb Bauchraum herkömmliche Röntgen-Untersuchung Brustkorb Kopf Mammographie 0.5 Bauchraum 1.0 Darm

31 Positronen-Emissions-Tomographie (PET)

32 Exotisch: Positronen-Emissions-Tomographie (PET) Positron = Antiteilchen des Elektrons

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