Raggi X: cosa sono?

Tipi di radiazioni

Sebbene gli occhi umani siano molto complessi nel loro design e in grado di adattarsi a diverse distanze e tipi di illuminazione, percepiscono solo la radiazione solare. Allo stesso tempo, la scienza conosce anche altri flussi elettromagnetici, come onde radio, onde infrarosse (termiche) e ultraviolette, nonché raggi gamma e raggi X. Questi ultimi sono molto simili per lunghezza e proprietà e differiscono non tanto nella loro natura fisica quanto nel metodo di produzione. Le radiazioni gamma si verificano durante il decadimento elementi radioattivi e i raggi X appaiono quando sono bombardati da elettroni o dalle stesse radiografie di un corpo. Questo tipo di energia può essere di grande beneficio per una persona e rappresenta anche un serio pericolo. Le stelle li emettono (compreso il Sole) e vengono spesso utilizzati nell'industria, negli ospedali e nei laboratori. Pertanto, non sarà superfluo imparare di più sui raggi.

Scoperta dei raggi X.

Se non fosse stato per la curiosità e l'osservazione del fisico tedesco Wilhelm Roentgen, l'umanità sarebbe rimasta a lungo nell'oscurità della loro esistenza. Nel 1895, molti fisici erano interessati alla natura e alle proprietà dei raggi catodici, che apparivano come risultato di una scarica di gas a bassa pressione. Conducendo esperimenti con tali radiazioni, V. Roentgen notò che la lastra fotografica, che non era lontana dal tubo di scarico, cominciò a brillare anche quando era avvolta in carta nera. E poi fu colpito da un altro strano fenomeno: era sufficiente avvolgere il tubo di scarico con uno schermo di carta, che era stato precedentemente bagnato in una soluzione di bario platino-sinergico, che improvvisamente cominciò a brillare. E quando lo scienziato teneva la mano tra lo schermo e il tubo, i contorni scuri delle ossa erano evidenti sullo sfondo più chiaro di tutta la mano. Il fisico si rese conto che aveva fatto la scoperta e chiamò i nuovi raggi X di radiazione penetrante, e in seguito un altro nome li attaccò: i raggi X. Successivi esperimenti hanno dimostrato che tali onde si verificano quando nel percorso degli elettroni veloci, inclusi gli elettrodi metallici, compaiono degli ostacoli.

Proprietà dei raggi X.

Le radiazioni, aperte dai raggi X, hanno influenzato la lastra fotografica e causato la ionizzazione dell'aria, ma allo stesso tempo non si è notato che è riflessa da qualsiasi sostanza o viene sottoposta a rifrazione. E la direzione della sua propagazione non dipendeva dal campo elettromagnetico. Il forte potere penetrante delle onde a raggi X e altri scienziati di proprietà attribuito alla loro piccola lunghezza. La prima ipotesi è che i raggi X sono onde elettromagnetiche derivante da una forte decelerazione degli elettroni, era solo un'ipotesi che doveva essere confermata. E quelli sono stati ottenuti 15 anni dopo la morte di un eccezionale fisico tedesco. Poiché i raggi X sono onde, devono essere caratterizzati dal fenomeno della diffrazione. All'inizio volevano scoprirlo passando le radiazioni attraverso le microscopiche fessure delle piastre di piombo, ma non si notava nulla del genere.

Laue Breakthrough

E poi il fisico tedesco M. Laue lo suggerì lunghezza d'onda troppo piccolo per notare la diffrazione su ostacoli artificiali, e quindi gli scienziati hanno deciso di usare cristalli con un reticolo ordinato di atomi. Il risultato in pratica confermava pienamente le ipotesi teoriche: sulla lastra fotografica, oltre ad un grande punto centrale, apparivano piccoli punti con spaziatura regolare. Questo fenomeno potrebbe essere spiegato solo dalla diffrazione, e grazie ad esso, è stato possibile determinare la lunghezza dell'onda a raggi X. Si è scoperto che è più piccolo radiazione ultravioletta e nel suo ordine corrisponde approssimativamente alla dimensione dell'atomo. La frequenza di tali onde è compresa tra 3 • 10 ¹⁶ e 3 • 10 ²⁰ Hz.