§ 154. Происхождение и природа рентгеновских лучей

получения рентгеновских лучей ясно указывает, что образование их

связано с о с т а н о в к о й (или т о р м о ж е н и е м) быстро летя-

щих электронов. Летящий электрон окружен электрическим и магнит-

ным полями, ибо движущийся электрон представляет собой ток. Оста-

новка (торможение) электрона означает изменение магнитного поля во-

круг него, а изменение магнитного или электрического поля вызыва-

ет (см. § 54) и з л у ч е н и е э л е к т р о м а г н и т н ы х в о л н. Эти

электромагнитные волны и наблюдаются в виде р е н т г е н о в с к и х

л у ч е й.

Такое представление о рентгеновских лучах имел уже Рентген

(хотя более настойчиво его отстаивали другие исследователи). Для

установления волновой природы рентгеновских лучей необходимо бы-

ло произвести опыты по их интерференции или дифракции. Однако

осуществление таких опытов оказалось очень трудной задачей, и ре-

шение вопроса было получено лишь в 1912 г., когда немецкий физик

Макс Лауэ (1879–1960) в качестве дифракционной решетки предложил

использовать естественный кристалл, в котором атомы расположены

в правильном порядке на расстоянии порядка 10

−10

(см. т. I, § 266).

Рис. 304. Схема расположения в первых опытах по наблюдению ди-

фракции рентгеновских лучей: 1 — рентгеновская трубка, 2, 3 —

свинцовые диафрагмы, выделяющие узкий пучок рентгеновских лучей,

4 — кристалл, в котором происходит дифракция, 5 — фотопластинка

Опыт, выполненный В. Фридрихом, П. Книппингом и Лауэ, был

осуществлен следующим образом. Узкий пучок рентгеновских лучей,

выделенный при помощи свинцовых диафрагм 2, 3 (рис. 304), падал на

кристалл 4. На фотографической пластинке 5 получалось изображение

следа пучка. При отсутствии кристалла изображение на пластинке

представляло собой т е м н о е п я т н о — след пучка, пропущенно-

го диафрагмами. Когда же на пути пучка помещался кристалл, то

на пластинке получалась сложная картина (рис. 305), представляю-

щая собой результат д и ф р а к ц и и р е н т г е н о в с к и х л у ч е й на

кристаллической решетке. Полученная картина не только дала прямое

382

Гл. XVII. Шкала электромагнитных волн

доказательство волновой природы рентгеновских лучей, но и позволила

сделать важные заключения о строении кристаллов, которым опреде-

ляется вид наблюдаемой дифракционной картины. В настоящее время

применение рентгеновских лучей для изучения структуры кристаллов

и других тел приобрело огромное практическое и научное значение.

Дальнейшие усовершенствования позволили при помощи тща-

тельных опытов определять и д л и н ы в о л н р е н т г е н о в с к и х

Рис. 305.

Фотография, изоб-

ражающая картину дифракции

рентгеновских лучей в кри-

сталле цинковой обманки

л у ч е й

1

). Излучение обычной рент-

геновской трубки оказалось, подоб-

но белому свету, содержащим волны

различной длины со средним значе-

нием от сотых до десятых долей на-

нометра в зависимости от напряже-

ния между катодом и анодом трубки.

Впоследствии были получены рент-

геновские волны с длиной несколь-

ко десятков нанометров, т. е. более

длинные, чем кратчайшие из извест-

ных ультрафиолетовых волн. Удалось

также получить и наблюдать очень

короткие волны (длина которых —

тысячные и десятитысячные доли на-

нометра).

Произведя

определение

длин

волн рентгеновских лучей, можно

было установить, что волны тем

меньше поглощаются, чем они короче.

Рентген назвал слабо поглощающиеся лучи жесткими. Таким образом,

увеличение жесткости

2

) соответствует уменьшению длины волны.

жүктеу/скачать 6,71 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: