Техника - молодёжи 1940-08-09, страница 24

pa и даже меньше. Лучи, входящие в этот интервал, и называются рентгеновыми.

Таким образом, рентгеновы лучи по своей природе представляют собой то же самое, что и видимый свет, только с более короткой (в тысячу раз) волной.

Работа, затраченная на получение рентгеновых лучей, в тысячу раз больше работы, необходимой для образования видимого света. Этим и объясняются отличительные особенности лучей Рентгена. Обладая б&льшим, чем свет, запасом энергии, они легко проходят через картон, кожу, дерево, человеческое тело. Если же к рентгеновской трубке приложить напряжение в несколько сот тысяч вольт, то есть сделать длины волн рентгеновых лучей особенно короткими, то они пройдут даже через стальную отливку в 1,5 метра толщиной.

Посмотрим теперь, что будет, если мы нанесем на анод рентгеновской трубки, как раз на место фокусного пятна, слой какого-нибудь вещества, состав которого необходимо определить. Тогда поток электронов, вылетающий из катода, будет «бомбардировать» атомы этого вещества.

Вот электрон ударяет в атом. При этом он может вышибить из атома какой-нибудь из «электронов, вращающихся вокруг ядра по орбитам. Но как только это случилось, так немедленно нарушается энергетическое состояние атома. Энергия его резко увеличивается, и атом стремится к своему прежнему, нормальному состоянию. Этот возврат к -нормальному состоянию может произойти следующим путем: на освободившееся место выброшенного электрона падает другой, который находится на одной из более далеких орбит. При переходе элек-<

Доктор Арк-Синус решил укрыться от рентгеновых лу-чей за стальной болванкой толщиной в 1,5 метра. Но в этот момент напряжение на трубке достигло 100 тысяч вольт. При этом рентгеновы лучи стали настолько «жесткими», что проникли сквозь болванку и просветили доктора. Почтенный Арк-Синус с удивлением увидел на флуоресцирующем экране ясную тень своих часов, которые лежали у него в жилетном кармане.

трона ближе к ядру совершается некоторая работа. За счет этой работы атом начинает излучать электромагнитные волны определенной длины, которые представляют собой не что иное, как рентгеновы лучи.

При исследовании этого явления было обнаружено одно чрезвычайно важное обстоятельство. Оказалось, что атомы различных химических элементов дают каждый свой ряд строго определенных волн. Таким образом, вещество, нанесенное на антикатод * рентгеновской трубки, становится источником целого пучка рентгеновых лучей, состоящих из волн различной длины.

Теперь вся задача заключается в том, чтобы разделить эти волны, подобно тому! как мы разлагаем с помощью -стеклянной призмы или диффракционной решетки солнечный свет на его составные части. Но как сделать такую решетку для рентгеновых лучей? Мы энаем, что расстояния между отдельными царапинами диффракционной решетки не должны отличаться намного от длины волны тех лучей, которые отражаются от нее. Уже в обычных решетках на каждом миллиметре наносят по нескольку сот царапин, а волны рентгеновых лучей значительно короче световых, стало быть царапины должны быть в тысячу раз более близкими и тонкими. Ни на какой машине сделать это невозможно.

Выход из этого затруднения, однако, был найден. Сама природа по

заботилась о нас, создав естественные идеальные решетки. Это кристаллы. Правда, там нет царапин, но их заменяют сами атомы, располагающиеся в кристаллах так, что образуют правильную систему равноотстоящих параллельных плоскостей. Проходя в глубь кристалла, лучи отражаются от каждой плоскости, затем они выходят из кристалла под тем же углом, под которым и падают на него. Оказывается, что под определенным углом могут отражаться только лучи одной и той же длины волны.

Отраженные лучи можно зафиксировать на фотопленке. Для этого пленку изгибают по окружности вокруг кристалла, а самый кристалл заставляют вращаться около вертикальной оси. При различных углах поворота кристалл отражает рентгеновы лучи разной длины волн, и они попадают на разные места пленки. На этих местах после проявления появляются узкие черные линии. Таким, образом получается рентгеновский линейчатый спектр. Рассматривая пленку, мы сразу видим эти линии, располагающиеся группами в разных частях спектра. Эти группы называются сериями. В каждую серию входит несколько линий с близкими длинами волн, характерными для определенного атома. Это позволяет быстро и безошибочно определять, какие химические элементы входят в состав исследуемого вещества, которое мы нанесли на фокус антикатода. Каждый элемент таблицы Менделеева 'дает всегда одни и те же линии рентгеновского спектра.

Рентгено-спектральным способом можно не только установить, какие элементы содержатся в данном веществе, но и в каком количестве. Это определяется по яркости линий в рентгеновском спектре. Следовательно, новый способ дает возможность производить как качественный, так и количественный анализ. Последний основан на том, что яркость линий какого-либо элемента пропорциональна количеству его атомов| на антикатоде рентгеновской трубки.

Затем оказалось, что осуществить рентгено-спектральный анализ мож-

Выбрав из катодного пучка несколько электронов, доктор Арк-Синус бросил один из них с большой силой и вышиб электрон с внутренней орбиты атома. В следующее мгновение на освободившееся место упал электрон с другой орбиты, и доктора сразу же пронизал рентгеновский луч.

22