Открытие рентгеновских лучей

4.5

Средняя оценка: 4.5

Всего получено оценок: 250.

Рентгеновские лучи нашли широкое применение в медицине и рентгеноструктурном анализе. Благодаря дифракции на атомах с помощью рентгеновских лучей была установлена пространственная структура кристаллов и строение нити молекулы ДНК. Открыты они были относительно недавно — лишь 150 лет назад. Поговорим кратко об истории открытия рентгеновских лучей.

Исследование катодных лучей

В середине XIX в. многие физики занимались исследованиями электрических явлений. Одним из таких явлений был газовый разряд. Газ при низком давлении начинал светиться под действием высокого напряжения.

Одновременно было обнаружено, что катод в баллоне (катодной трубке) испускает невидимые лучи, которые были названы катодными. Катодные лучи вызывали свечение некоторых химических соединений, по этому свечению их и определяли. В конце XIX в. было доказано, что катодные лучи представляют собой поток отрицательно заряженных частиц (электронов).

Открытие В. Рентгена

Одним из физиков, занимавшихся изучением катодных трубок, был немецкий физик В. Рентген. Он заметил два явления, связанных с катодной трубкой:

Фотопластинки, находящиеся рядом, засвечивались, даже если они не вынимались из темного конверта.
Начинали светиться экраны, покрытые составом, реагирующим на ультрафиолетовое излучение — тетрацианоплатинатом бария (химическая формула $Ba[Pt(CN)_4]$).

Заинтересовавшись наблюдениями, В. Рентген установил, что они вызывались не катодными лучами, а каким-то другим излучением, генерируемым катодной трубкой. Это излучение он назвал X-лучами.

Свойства X-лучей заметно отличались от свойств катодных лучей. Во-первых, они не взаимодействовали ни с электрическим, ни с магнитным полем.

Во-вторых, их проникающая способность была больше, чем проникающая способность катодных лучей.

Наконец, самым важным было то, что при прохождении сквозь вещество X-лучи ослаблялись пропорционально плотности вещества. Таким образом, если внутри образца, облученного X-лучами, существовали неоднородности, на экране эти неоднородности давали четкие очертания.

Последнее свойство было обнаружено случайно. Рука экспериментатора оказалась между катодной трубкой и экраном, на экране появилась ее тень, на которой были видны не только внешние очертания кисти, но и очертания костей. Появилась возможность получать снимки внутренних органов без хирургического вмешательства. Первым рентгеновским снимком в истории был снимок кисти руки жены В. Рентгена, Анны-Берты, с кольцом на пальце.

Рис. 2. Первый рентгеновский снимок руки с кольцом.

Первое сообщение об открытии нового вида лучей было сделано 22 декабря 1895 года. После этого в течение года В. Рентген исследовал свойства открытого излучения, и результаты своих исследований опубликовал в статьях, выходивших в журнале Вюрцбургского физико-медицинского общества.

В дальнейшем выяснилось, что излучение, генерируемое катодной трубкой, фиксировалось многими исследователями. Однако только В. Рентген сразу оценил значение открытия, описал и опубликовал результаты своих опытов, причем сделал это настолько полно, что несколько последующих лет все сообщения и доклады, посвященные X-лучам, не добавляли к сведениям, открытым В. Рентгеном, ничего существенно нового.

Поэтому приоритет в открытии X-лучей был отдан В. Рентгену, и за этими лучами прочно закрепилось наименование «рентгеновские лучи».

Нобелевская премия была учреждена в 1901 г., и первая премия по физике была присуждена за открытие рентгеновских лучей. При этом в наградной речи подчеркивалась практическая важность открытия.

Что мы узнали?

Открытие рентгеновских лучей было осуществлено в середине XIX в. при изучении катодных трубок. Хотя эти лучи наблюдали многие исследователи, первое сообщение об их открытии и свойствах было сделано В. Рентгеном в 1895 г. За это открытие была присуждена первая Нобелевская премия, а за открытыми лучами закрепилось наименование «рентгеновские».