Рентгенівські промені: що вони собою являють?

види випромінювань

Хоч очі людини за своїм устроєм дуже складні і можуть пристосовуватися до різних відстаней і типу освітлення, вони сприймають лише сонячне випромінювання. Разом з тим науці відомі й інші електромагнітні потоки, такі як радіохвилі, інфрачервоні (теплові) і ультрафіолетові хвилі, а також гамма і рентгенівські промені. Останні по своїй довжині і властивостями дуже схожі і відрізняються не стільки своєю фізичною природою, скільки способом отримання. Гамма-випромінювання виникає при розпаді радіоактивних елементів, а рентгенівські промені з`являються при бомбардуванні електронами або цими ж рентгенівськими променями якого-небудь тіла. Цей вид енергії може як приносити людині величезну користь, так і представляти серйозну небезпеку. Їх випускають зірки (в тому числі і Сонце), і вони часто застосовуються в промисловості, лікарнях і лабораторіях. А тому не зайвим буде дізнатися про променях докладніше.

Відкриття рентгенівських променів

Якби не допитливість і спостережливість німецького фізика Вільгельма Рентгена, людство довго ще залишалося б в невіданні щодо їх існування. У 1895 р багатьох фізиків цікавила природа і властивості катодних променів, які з`являлися в результаті газового розряду при малому тиску. Проводячи досліди з таким випромінюванням, В. Рентген звернув увагу на те, що платівка, яка виявилася неподалік від розрядної трубки, засвічувалась навіть тоді, коли її загортали в чорну папір. А потім його вразило ще одне дивне явище: варто було обернути розрядну трубку паперовим екраном, який був попередньо змочений в розчині платіносінеродістим барію, він раптом починав світитися. Причому коли вчений тримав руку між екраном і трубкою, то на ньому були помітні темні обриси кісток на більш світлому тлі всієї руки. Фізик зрозумів, що зробив відкриття, і назвав нове проникаюче випромінювання Х-променями, а пізніше за ними закріпилася ще одна назва: рентгенівські промені. Наступні експерименти показали, що такі хвилі виникають, коли на шляху швидких електронів з`являються будь-які перешкоди, в тому числі металеві електроди.

Властивості рентгенівських променів

Випромінювання, відкрите Рентгеном, впливало на фотопластинку і викликало іонізацію повітря, але разом з тим не було помітно, що воно відбивається від будь-якого речовини або відчуває переломлення. А напрямок його поширення не залежало від електромагнітного поля. Сильну проницающую здатність рентгенівських хвиль і інші властивості вчені пов`язували з їх малою довжиною. Перше припущення, що Х-промені - це електромагнітні хвилі, виникають при різкому уповільненні електронів, було всього лише гіпотезою, якій потрібно було знайти підтвердження. І такі були отримані через 15 років після смерті видатного німецького фізика. Оскільки рентгенівські промені - це хвилі, то їм має бути властиво явище дифракції. Спочатку це хотіли виявити, пропускаючи випромінювання крізь мікроскопічні тріщини в свинцевих пластинах, але нічого подібного помічено не було.

прорив Лауе

А потім німецький фізик М. Лауе припустив, що довжина хвиль занадто мала, щоб помітити дифракцию на штучних перешкодах, і тоді вчені вирішили використовувати кристали з упорядкованою гратами атомів. Результат на практиці повністю підтвердив теоретичні припущення: на фотопластинці крім великого центрального плями з`явилися регулярно розташовані маленькі цятки. Це явище можна було пояснити тільки дифракцией, і завдяки їй вдалося визначити довжину рентгенівської хвилі. Виявилося, що вона менше ультрафіолетового випромінювання і за своїм порядком приблизно відповідає розмірам атома. Частота таких хвиль лежить в інтервалі від 3 • 10¹⁶ до 3 • 10²⁰ Гц.