Hoofdstuk 8 verdieping 8.2

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

Hoofdstuk 8 elektromotor en dynamo

8.2  verdieping

Wat gaan we deze les doen?

Vragen over het huiswerk beantwoorden

verdieping 8.2 

werken aan huiswerk

Verdieping 8.2

MRI Scanner

Beweegbare tafel 

Holle cilindrische magneet

Magneetveld 0,5- 7 T

Het magneetveld wordt opgewekt door  sterke stromen in supergeleidende spoelen

MRI Scanner 

• Door het magneetveld worden de kernen van waterstof gericht
• Dit komt door de kernspin van waterstofatomen: ze gedragen zich als magneetjes.
• Deze kernspin kent twee standen: 
• In de richting van het veld, grondtoestand
  
• Tegen de richting van het veld in, aangeslagen toestand
• De aangeslagen toestand heeft iets meer energie

MRI Scanner

De aangeslagen toestand heeft iets meer energie dan de grondtoestand

Hierdoor klappen de waterstofatomen spontaan terug naar de grondtoestand en zenden het teveel aan energie uit als een foton

Het foton heeft een frequentie in het radiogebied.

MRI Scanner

• Een 'plak' van de patient in de scanner wordt bestraald met radiogolven met precies de goede golflengte
• Hierdoor worden de kernspins van de waterstofatomen 'aangeslagen'.

MRI Scanner

• Na korte tijd klappen de kernspins weer terug naar de grondtoestand en zenden daarbij radiostraling uit (fotonen)
• Door deze straling te meten ontstaat een beeld van de concentratie van waterstofkernen in de betreffende plak van het lichaam

MRI Scanner

• Door de procedure voor het hele lichaam te herhalen (verschillende plakjes), kan een ruimtelijk beeld van het menselijk lichaam worden gemaakt. 

MRI Scanner

• Grijstinten geven de concentratie waterstofatomen weer.
• Verschillende weefsels hebben verschillende waterstof concentraties, hierdoor zijn details goed te onderscheiden. 
• Het plaatje kan ook ingekleurd worden om de verschillen nog duidelijker te maken. 

Supergeleiding

• Een sterk magneetveld heeft supergeleidende spoelen nodig
• Supergeleidende spoelen hebben een elektrische weerstand van nul ohm. 

Supergeleiding

• De stroom kan zeer groot zijn zonder dat materiaal warm wordt.
• normaal is de warmteontwikkeling evenredig met het kwadraat van de stroomsterkte: I 10 keer zo groot, P wordt 100 keer zo groot

Supergeleiding

Grootste supergeleidende magneet bevindt zich in de ATLAS-deeltjesdetector bij e LHC in CERN. 

Hier bevinden zich 8 supergeleidende spoelen van 5 m breed en 25 m lang.

Maken (af voor volgende les)

30, 33, 34

Huiswerk (af voor 24-11)

41, 42, 43, 44, 48,-> deze opgaven zijn lastig!

49, 50, 51, 52