Рентгеновские лучи

Рентгеновские лучи.История открытия. Рентгеновские лучи открыл Вильгельм Конрад Рёнтген в 1895 году. Это было излучение с длиной волны более короткой, нежели длина волны ультрафиолетовых лучей. Он был первым, кто опубликовал статью о рентгеновских лучах, которые он назвал икс-лучами. Однако считается доказанным, что рентгеновские лучи были уже получены до этого И. П. Пулюем. Катодолучевая трубка, которую Рентген использовал в своих экспериментах, была разработана Хитторфом и Круксом. При работе этой трубки возникают рентгеновские лучи. Это было показано в экспериментах Крукса и в экспериментах Генриха Герца через почернение фотопластинок. Однако никто из них не осознал значения сделанного ими открытия и не опубликовал своих результатов.Диапазон лучей. Рентгеновское излучение занимает на шкале электромагнитных волн частотный диапазон от 1016 до 1019 Гц. Источники излучения. Источником рентгеновских лучей является рентгеновская трубка, в которой есть два электрода – катод и анод. При нагреве катода происходит электронная эмиссия, электроны, вылетающие из катода, ускоряются электрическим полем и ударяются о поверхность анода. Рентгеновское излучение можно получать также и на ускорителях заряженных частиц. Так называемое синхротронное излучение возникает при отклонении пучка частиц в магнитном поле, в результате чего они испытывают ускорение в направлении, перпендикулярном их движению. При соответствующим образом выбранных параметрах (величина магнитного поля и энергия частиц) в спектре синхротронного излучения можно получить и рентгеновские лучи.Свойства рентгеновского излучения. Рентгеновские лучи проходят через непрозрачные тела и предметы, такие как, например, бумага, материя, дерево, ткани человеческого и животного организма и через  определенной толщины металлы. Рентгеновские лучи обладают способностью возбуждать видимое свечение некоторых химических веществ. Свойство вызывать флюоресценцию используется для производства просвечивания при помощи рентгеновых лучей. Рентгеновские лучи также обладают способностью действовать на светочувствительный слой фотопластинок и пленок подобно видимому свету, вызывая разложение бромистого серебра. Иными словами, эти лучи обладают фото-химическим действием.Рентгеновские лучи, кроме того, обладают способностью ионизировать воздух, т. е. расщеплять составные части воздуха на отдельные, электрически заряженные частицы.Применение рентгена. В медицине. При помощи рентгеновских лучей можно «просветить» человеческое тело, в результате чего можно получить изображение костей, а в современных приборах и внутренних органов. Досмотр багажа и грузов. Практически не отличается от медицинской рентгеноскопии. Применяется в аэропортах, таможенных пунктах и других местах.Позволяет обнаружить в багаже и грузах запрещённые к перевозке предметы. Сейчас появились переносные  рентгеновские аппараты для обследования обнаруженных в общественных местах подозрительных вещей. Рентгеновская дефектоскопия. Тоже недалеко ушла от медицинских применений. Используется в основном для выявления раковин, грубых трещин, посторонних включений в литых изделиях. Применяется при проверке качества сварных швов. Рентгеноспектральный анализ.Позволяет судить о химическом составе исследуемого вещества. Элементы периодической системы обладают характерными спектрами при рентгеновском облучении. Существуют два метода рентгеноспектрального анализа. В первом изучаемое вещество помещается на место катода в рентгеновской трубке, а испускаемые им рентгеновские лучи исследуются. Во втором - образец облучается рентгеновскими лучами, а исследуются прошедшие сквозь него или отражённые волны. Рентгеноструктурный анализ.Любой кристалл имеет трёхмерную упорядоченную структуру атомов. Если рассматривать кристалл под разными углами, то в нём можно выделить множество плоскостей с характерным правильным расположением атомов. Рентгеновское излучение имеет длину волны, сравнимую с расстояниями между атомами в веществе. Поэтому при отражении рентгеновских лучей от кристалла образуется дифракционная картина, характерная для конкретного изучаемого образца. Поворачивая кристалл и изучая лучи, отражаемые от разных плоскостей, можно судить о структуре образца и распределении в нём атомов. Рентгеновская астрономия.Звёзды излучают не только в видимом, а и во всём диапазоне электромагнитных волн, в том числе и в рентгеновском. Рентгеновские телескопы – это фактически рентгеновские микроскопы наоборот. После создания для тех и других специальных рентгеновских линз, у астрономов появилась возможность изучать небо в новом диапазоне волн с очень большим угловым разрешением. Рентгеновские лазеры.Чем короче длина волны, тем труднее осуществить её резонансное усиление – принцип действия лазера. Первые лазеры, созданные в 50-е годы, работали в радиодиапазоне (мазеры). В 60-е годы лазерам покорился видимый свет, в 70-е – ультрафиолет. И только в конце 80-х появились сообщения о первых удачных экспериментальных лазерах рентгеновского диапазона. К сожалению, многие исследования засекречены, так как рентгеновские лазеры можно использовать для противоракетной обороны или, наоборот, для поражения объектов противника из космоса. Эти лазеры могут возбуждаться энергией небольшого ядерного взрыва и передавать его сфокусированную энергию на большие расстояния. Итоги. За сто лет  рентгеновские лучи нашли себя в сотнях направлений. Рентгеновские лучи могут проникать сквозь вещество, причём различные вещества по-разному их поглощают. Поглощение рентгеновских лучей является важнейшим их свойством в рентгеновской съёмке. Рентгеновское излучение является ионизирующим. Оно воздействует на живые организмы и может быть причиной лучевой болезни, лучевых ожогов и злокачественных опухолей. По причине этого при работе с рентгеновским излучение необходимо соблюдать меры защиты. Рентгеновское излучение является мутагенным фактором. Известным примером  использования рентгеновского излучения является определение структуры ДНК.