logo IPST4 IPST4
  • วีดิทัศน์
  • คลังภาพ
  • บทความ
  • โครงงาน
  • บทเรียน
  • แผนการสอน
  • E-Books
    • คู่มือครู
    • คู่มือการใช้หลักสูตร
    • ชุดสื่อ 60 พรรษา
    • หนังสือเรียน
    • Ebook อื่นๆ
  • Apps
  • เกี่ยวกับ scimath
  • ติดต่อเรา
  • สรุปข้อมูล
  • แผนผังเว็บไซต์
ลงชื่อเข้าสู่ระบบ
ลงชื่อเข้าสู่ระบบ
  • สมัครสมาชิก
  • ลืมรหัสผ่าน
  • วีดิทัศน์
  • คลังภาพ
  • บทความ
  • โครงงาน
  • บทเรียน
  • แผนการสอน
  • E-Books
    • คู่มือครู
    • คู่มือการใช้หลักสูตร
    • ชุดสื่อ 60 พรรษา
    • หนังสือเรียน
    • Ebook อื่นๆ
  • Apps
  • เกี่ยวกับ scimath
  • ติดต่อเรา
  • สรุปข้อมูล
  • แผนผังเว็บไซต์
ลงชื่อเข้าสู่ระบบ
ลงชื่อเข้าสู่ระบบ
  • สมัครสมาชิก
  • ลืมรหัสผ่าน
  • learning space
  • ระบบอบรมครู
  • ระบบการสอบออนไลน์
  • ระบบคลังความรู้
  • สสวท.
  • สำนักงานสลากกินแบ่ง
  • วีดิทัศน์
  • คลังภาพ
  • บทความ
  • โครงงาน
  • บทเรียน
  • แผนการสอน
  • E-Books
    • คู่มือครู
    • คู่มือการใช้หลักสูตร
    • ชุดสื่อ 60 พรรษา
    • E-Books อื่นๆ
  • Apps
ลงชื่อเข้าสู่ระบบ
ลงชื่อเข้าสู่ระบบ
  • สมัครสมาชิก
  • ลืมรหัสผ่าน
ค้นหา
    
ค้นหาบทความ
กลุ่มเป้าหมาย
ระดับชั้น
สาขาวิชา/กลุ่มสาระวิชา
การกรองเปลี่ยนแปลง โปรดคลิกที่ส่งเมื่อดำเนินการเสร็จ
เลือกหมวดหมู่
    
  • บทความทั้งหมด
  • ฟิสิกส์
  • เคมี
  • ชีววิทยา
  • คณิตศาสตร์
  • เทคโนโลยี
  • โลก ดาราศาสตร์ และอวกาศ
  • วิทยาศาสตร์ทั่วไป
  • สะเต็มศึกษา
  • อื่น ๆ

รังสีเอกซ์ช่วยให้มองเห็นอวัยวะภายในได้อย่างไร

โดย :
พรรณพร กะตะจิตต์
เมื่อ :
วันอังคาร, 27 มีนาคม 2561
Hits
43062

           เชื่อว่าใครหลายคนคงเคยใช้มือทั้งสองข้างสร้างเงาเป็นรูปสัตว์ต่าง ๆ บนผนังห้องหรือพื้นถนน มือที่บดบังแสงจากแหล่งกำเนิดแสงจนเกิดเป็นเงานั้นเป็นหนึ่งในตัวอย่างที่ดีสำหรับความรู้เรื่องแสงและการเกิดเงา ซึ่งภาพเอกซเรย์ก็มีหลักการที่คล้ายคลึงกัน เพียงแต่ต้องใช้รังสีที่คุณสมบัติทะลุทะลวงผ่านวัตถุต่าง ๆ รวมทั้งร่างกายของมนุษย์ได้อย่างรังสีเอกซ์ในการทำให้เกิดเงา

7821 1

ภาพที่ 1 การสร้างเงามือ
ที่มา Harlingenboeit/Pixabay

          รังสีเอกซ์เป็นพลังงานรูปแบบหนึ่งของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Radiation) เช่นเดียวกับแสงที่ตามองเห็นได้ แต่มีความแตกต่างในเรื่องของความยาวคลื่น โดยรังสีเอกซ์มีความยาวคลื่นตั้งแต่ 0.1-10 นาโนเมตร รังสีเอกซ์มีคุณสมบัติในการทะลุทะลวงผ่านวัตถุต่าง ๆ รวมถึงเนื้อเยื่อและอวัยวะภายในร่างกายได้ มนุษย์จึงใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติดังกล่าวในงานด้านต่าง ๆ โดยเฉพาะด้านการแพทย์ และด้านอุตสาหกรรม

       กระบวนการที่ทำให้เกิดรังสีเอกซ์มีอยู่ด้วยกัน 2 กระบวนการดังนี้

  1. Characteristic X-ray emission หรือ X-ray fluorescence เป็นกระบวนการเกิดรังสีเอกซ์ เมื่อกระแสอิเล็กตรอนชนเข้ากับอิเล็กตรอนของธาตุบนเป้าโลหะ (ทังสเตน) ทำให้อิเล็กตรอนของธาตุหลุดออกจากวงโคจร เป็นผลให้อิเล็กตรอนจากวงโคจรที่อยู่ในระดับพลังงานที่สูงกว่าวิ่งเข้าไปแทนที่ และปลดปล่อยพลังงานออกมาในรูปของรังสีเอกซ์ โดยเรียกรังสีเอกซ์ที่เกิดจากกระบวนการนี้ว่า รังสีเอกซ์ลักษณะเฉพาะ (Characteristic X-rays)  ซึ่งหลักการนี้ถูกนำไปใช้ประโยชน์ในเครื่องฉายรังสีเอกซ์ที่ใช้งานกันทั่วไปในโรงพยาบาล
  2. Bremsstrahlung รังสีเอกซ์จากกระบวนการนี้เกิดขึ้นเมื่ออิเล็กตรอนพลังงานสูงวิ่งด้วยความเร็วเข้าใกล้นิวเคลียสซึ่งมีประจุบวก เป็นผลให้ให้อิเล็กตรอนเปลี่ยนความเร็วหรือทิศทางลง ทำให้มีการปล่อยพลังงานออกมาในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าหรือโฟตอน เป็นรังสีเอกซ์ในรูปแบบของสเปกตรัมที่มีความต่อเนื่องหรือที่เรียกว่า เบรมส์ชตราลุง (Bremsstrahlung)

การค้นพบรังสีเอกซ์  

           รังสีเอกซ์ (X-ray) ถูกค้นพบด้วยความบังเอิญโดยนักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน วิลเฮล์ม เรินต์เกน (Wihelm Roentgen) ในปีค.ศ. 1895 ขณะทำการศึกษาทดลองเกี่ยวกับรังสีแคโทด โดยเขาสังเกตเห็นว่ามีการเรืองแสงเกิดขึ้นบนผนังของหลอดแคโทดในขณะที่มีการปล่อยลำแสงอิเล็กตรอน ซึ่งเมื่อพันรอบหลอดแคโทดด้วยกระดาษแข็งสีดำเพื่อปิดกั้นลำแสงไม่ให้หลุดลอดออกมากลับพบว่า แสงสามารถทะลุผ่านกระดาษกั้นและเรืองแสงบนจอภาพได้ เขาจึงได้สันนิษฐานว่า มีรังสีที่มองไม่เห็นซึ่งสามารถทะลุผ่านกระดาษแข็งและเกิดเป็นแสงเรืองบนจอภาพได้ เป็นรังสีชนิดหนึ่งที่ยังไม่มีผู้ใดค้นพบก่อน จึงเรียกว่า รังสีเอกซ์ (X-ray)  

           หลังจากนั้นเรินต์เกนได้การทดลองนำวัตถุต่างๆ มาวางกั้นระหว่างหลอดแคโทดกับจอภาพเรืองแสง รวมทั้งมือของเขาด้วย ซึ่งในทันที่ที่วางมือลงหน้าหลอดแคโทด เขาก็ได้พบว่า มีภาพของเงากระดูกนิ้วมือปรากฏขึ้นบนจอภาพ การค้นพบครั้งนี้ไม่เพียงแค่เป็นการค้นพบรังสีเอกซ์ที่ทำให้เขาได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ แต่ยังเป็นหนึ่งในการค้นพบที่ยอดเยี่ยมสำหรับความก้าวหน้าทางการแพทย์ที่สำคัญที่สุดในประวัติศาสตร์ของมนุษย์

รังสีเอกซ์มองเห็นอวัยวะภายในได้อย่างไร?

7821 2

ภาพที่ 2 เอกซเรย์
ที่มา rawpixel/Pixabay

          ในทางทฤษฎีอะตอมของโบร์ (Niel Bohr) อธิบายได้ว่า อะตอมเป็นอนุภาคที่เป็นองค์ประกอบของธาตุทุกชนิด ซึ่งในแต่ละอะตอมก็จะมีนิวเคลียสเป็นแกนกลาง และมีอิเล็กตรอนวิ่งวนเป็นชั้น ๆ รอบนิวเคลียสของอะตอมตามระดับของพลังงาน โดยรังสีเอกซ์เกิดขึ้นได้จาก
การเปลี่ยนแปลงระดับพลังงานของอิเล็กตรอนจากระดับพลังงานสูงไปยังระดับพลังงานที่ต่ำกว่า กล่าวคือ เมื่ออะตอมของธาตุถูกชนด้วยกระแสอิเล็กตรอนปล่อยออกมา จะทำให้อิเล็กตรอนของธาตุหลุดออกจากชั้นระดับพลังงานเดิม และเป็นผลให้อิเล็กตรอนที่อยู่ในระดับพลังงานที่สูงกว่าเคลื่อนที่มาแทนตำแหน่งนั้น  และปลดปล่อยพลังงานออกในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าหรือรังสีเอกซ์

7821 3

ภาพที่ 3 การปลดปล่อยพลังงานของอะตอม
ที่มา https://science.howstuffworks.com/x-ray1.htm

         เมื่อรังสีเอกซ์ผ่านเข้าสู่ร่างกาย เนื้อเยื่อต่างๆ อวัยวะภายใน รวมทั้งกระดูกจะดูดซับรังสีไว้ โดยจะดูดซับในปริมาณที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของสสาร ธาตุเบาจะยอมให้รังสีผ่านไปได้มาก ในขณะที่ธาตุหนักจะดูดซับรังสีไว้  ภาพเอกซเรย์ที่ได้จึงมีเฉดสีขาวและดำที่แตกต่างกัน เช่น แคลเซียมในกระดูกสามารถดูดซับรังสีเอกซ์ได้มากที่สุดจึงทำให้มองเห็นภาพเอกซเรย์กระดูกเป็นสีขาว ส่วนคาร์บอน ไฮโดรเจน และไนโตรเจนในเนื้อเยื่อและอวัยวะภายในดูดซับรังสีได้น้อยกว่าจึงมองเห็นภาพเป็นสีเทา ในขณะที่ออกซิเจนดูดซับรังสีได้น้อยที่สุดจึงมองเห็นปอดเป็นสีขาว

ทำไมจึงตั้งชื่อว่ารังสีเอกซ์?

          วิลเฮล์ม เรินต์เกนทำงานกับรังสีที่มองไม่เห็น (Invisible rays) การรู้ว่ามีอยู่แต่ไม่รู้ว่าเป็นอย่างไร เป็นเหตุผลให้เขาเลือกใช้ตัวอักษร “เอกซ์” (X) เนื่องด้วยในทางคณิตศาสตร์ X หมายถึง สิ่งที่ยังไม่ทราบค่า

แหล่งที่มา

X-ray.
          Retrieved December 27, 2017,
          from https://en.wikipedia.org/wiki/X-ray

Karen Finlay. (2017, 29 November). Curious Kids: How do x-rays see inside you?
          Retrieved December 27, 2017,
          from https://theconversation.com/curious-kids-how-do-x-rays-see-inside-you-85895

TOM HARRIS. How X-rays Work.
         Retrieved December 27, 2017,
         from https://science.howstuffworks.com/x-ray.htm

ผศ.ปรียา อนุพงษ์องอาจ. การใช้รังสีเอกซ์ในทางการแพทย์.
         Retrieved December 27, 2017,
         from http://www.rmutphysics.com/physics/oldfront/quantum/quantum2/quantum_24.htm

สุรศักดิ์  พงศ์พันธุ์สุข. (2009,30 April). ชื่อนี้มีที่มา ( 18 ) รังสีเอกซ์ (X-rays).
          Retrieved December 27, 2017,
          from http://www0.tint.or.th/nkc/nkc52/nstkc045.html

 

หัวเรื่อง และคำสำคัญ
รังสีเอกซเรย์มองเห็นอวัยวะภายในได้อย่างไร
ประเภท
Text
ประเภท แบ่งตามผลผลิต สสวท.
บทความ
รูปแบบการนำเสนอ แบ่งตามผลผลิต สสวท.
สื่อสิ่งพิมพ์ในรูปแบบดิจิทัล
ลิขสิทธิ์
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.)
วันที่เสร็จ
วันพุธ, 07 กุมภาพันธ์ 2561
ผู้แต่ง หรือ เจ้าของผลงาน
พรรณพร กะตะจิตต์
สาขาวิชา/กลุ่มสาระวิชา
ฟิสิกส์
ระดับชั้น
ม.1
ม.2
ม.3
ม.4
ม.5
ม.6
ช่วงชั้น
มัธยมศึกษาตอนต้น
มัธยมศึกษาตอนปลาย
กลุ่มเป้าหมาย
ครู
นักเรียน
บุคคลทั่วไป
  • 7821 รังสีเอกซ์ช่วยให้มองเห็นอวัยวะภายในได้อย่างไร /article-physics/item/7821-2018-01-10-08-41-59
    เพิ่มในรายการโปรด
  • ให้คะแนน
    Average rating
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • Share
    • Tweet
    • Share

คุณอาจจะสนใจ
สุนัข กับเซ็นเซอร์ตรวจจับเบาหวาน
สุนัข กับเซ็นเซอร์ตรวจจับเบาหวาน
Hits ฮิต (30420)
ให้คะแนน
สุนัข กับเซ็นเซอร์ตรวจจับเบาหวาน โรคเบาหวาน ถือเป็นภัยคุกคามสุขภาพของประชากรโลกที่น่ากลัว จากข้อมูล ...
10 เรื่องมหัศจรรย์เกี่ยวกับน้องชาย (Penis)
10 เรื่องมหัศจรรย์เกี่ยวกับน้องชาย (Peni...
Hits ฮิต (34396)
ให้คะแนน
10 เรื่องมหัศจรรย์เกี่ยวกับน้องชาย (Penis) 1. รู้หรือไม่ว่าผู้ชายอย่างเรานั้นมีช่วงเวลาของจุดสุดยอด ...
ศูนย์เตือนภัยสุขภาพคนกรุงเทพมหานคร
ศูนย์เตือนภัยสุขภาพคนกรุงเทพมหานคร
Hits ฮิต (26365)
ให้คะแนน
ความเจริญของกรุงเทพฯ ทำให้วิถีการดำรงชีวิตของคนที่อาศัยอยู่ในกรุงเทพฯ ที่เต็มไปด้วยความเร่งรีบ การท ...
ค้นหาบทความ
กลุ่มเป้าหมาย
ระดับชั้น
สาขาวิชา/กลุ่มสาระวิชา
การกรองเปลี่ยนแปลง โปรดคลิกที่ส่งเมื่อดำเนินการเสร็จ
  • บทความทั้งหมด
  • ฟิสิกส์
  • เคมี
  • ชีววิทยา
  • คณิตศาสตร์
  • เทคโนโลยี
  • โลก ดาราศาสตร์ และอวกาศ
  • วิทยาศาสตร์ทั่วไป
  • สะเต็มศึกษา
  • อื่น ๆ

SciMath ใช้คุกกี้ เพื่อจัดการข้อมูลส่วนบุคคล และพัฒนาประสบการณ์การใช้งานให้กับผู้ใช้
ข้อตกลงและเงื่อนไขการใช้งาน และ นโยบายความเป็นส่วนตัว

ตกลง
  • เกี่ยวกับ SciMath
  • ติดต่อเรา
  • สรุปข้อมูล
  • แผนผังเว็บไซต์
  • คำถามที่พบบ่อย
Scimath คลังความรู้

สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) กระทรวงศึกษาธิการ เป็นหน่วยงานของรัฐที่ไม่แสวงหากำไร ได้จัดทำเว็บไซต์คลังความรู้ SciMath เพื่อส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์และเทคโนโลยีทุกระดับการศึกษา โดยเน้นการศึกษาขั้นพื้นฐานเป็นหลัก หากท่านพบว่ามีข้อมูลหรือเนื้อหาใด ๆ ที่ละเมิดทรัพย์สินทางปัญญาปรากฏอยู่ในเว็บไซต์ โปรดแจ้งให้ทราบเพื่อดำเนินการแก้ปัญหาดังกล่าวโดยเร็วที่สุด

The Institute for the Promotion of Teaching Science and Technology (IPST), Ministry of Education, a non-profit organization under the Thai government, developed SciMath as a website that provides educational resources in Science, Mathematics and Technology. IPST invites visitors to use its online resources for personal, educational and other non-commercial purpose. If there are any problems, please contact us immediately.

Copyright © 2018 SCIMATH :: คลังความรู้ SciMath. Terms and Conditions. Privacy. , All Rights Reserved. 
อีเมล: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. (ให้บริการในวันและเวลาราชการเท่านั้น)