Техника - молодёжи 1951-06, страница 13

Инженер А. БУЯНОВ ( Окончание¹) Рис. Н. СМОЛЬЯНИНОВА

Если квант обладает энергией в несколько электро-новольт, то при его воздействии на атом один из наружных электронов делает «прыжок», пытаясь совсем оторваться от атомного ядра. Но ядерные силы держат электрон, как на цепи.

Растянув свою силовую «цепь» настолько, насколько это позволила приобретенная энергия, он снова возвращается на старое место и «выбрасывает» не помогшую ему освободиться от ядерного плена энергию в виде фотона видимого света.

В зависимости от того, с какого энергетического уровня и на какой «путешествовал» электрон, он освобождает фотоны красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого или синего света.

А так как атомы различных химических элементов не имеют схожих по энергетическому уровню орбит, то излучение каждого атома дает только свойственный ему спектр. Это его «портрет», по которому можно узнать данный вид атомов в различных соединениях. Так, с помощью спектроскопа производят сейчас анализ вещества на содержание в нем химических элементов.

Длина волны инфракрасного света измеряется десятыми и тысячными долями миллиметра, меньшие длины волн соответствуют видимому свету, за ними идут ультрафиолетовые, рентгеновские и так называемые гамма-лучи.

Для того чтобы атом начал излучать ультрафиолетовый свет, необходимо воздействие на него квантами энергии, несущими десятки электроновольт.

Еще более мощные кванты, энергия которых может быть равна десяткам и даже сотням тысяч электроновольт, способны вызвать перемещение внутренних, то-есть ближних к атомному ядру, электронов, что, в свою очередь, становится причиной появления рентгеновских лучей.

Изучение этих лучей позволило открыть новую закономерность у атомов в таблице Менделеева.

Каждому атому, как оказалось, соответствует своя определенная частота рентгеновских лучей, и эта ча-

> Начало см. в Ю 4 и 5.

стота закономерно растет с увеличением порядкового номера по таблице.

Данное открытие позволило ученым теоретически вычислить частоту рентгеновских лучей у неизвестных еще химических элементов, а затем обнаружить эти элементы путем исследования рентгеновских лучей разных веществ.

Так были «заселены» пустующие 72-я и 75-я клетки менделеевской таблицы их химическими «жильцами» — гафнием и рением.

Размеры атомов измеряются ангстремами, равными десятимиллионной доле миллиметра. А длина волны рентгеновских лучей также колеблется в пределах от стотысячной до стомиллионной доли миллиметра. Этим и объясняется их проницающая способность.

То, что непрозрачно для световых лучей, является прозрачным для рентгеновских лучей с длиной волны, близкой к размерам одиночного атома.

Инженеры использовали проникающее действие этих лучей для выявления скрытых трещин в металле. Химики с помощью рентгеновских лучей определяют состав неизвестных соединений, физики изучают строение вещества, а врачи делают снимки внутренних органов и костей человека.

С помощью рентгеновских лучей удалось «разглядеть», как расположены атомы в различных кристаллах.

Рождение фотонов можно наблюдать при воздействии на атомы вещества различных видов энергии.

Так, электрическая энергия обеспечивает нам электрический свет, тепловая — знакома по свечению раскаленного тела, а химическая изумляет холодным свечением растительных и животных организмов.

Во всех этих случаях кванты энергии сначала передаются электронам, а затем освобождаются в виде фотонов света.

В зависимости от величины своей энергии квант может производить перестройку даже такой крупной частицы, как молекула.

Поглощенный квант может вызвать в молекуле или физическое, или химическое изменение.

Энергия кванта может или произвести разрыв химической связи — и молекула распадается на две части, или, наоборот, с помощью энергии кванта к молекуле одного вещества может присоединиться молекула другого.

ХОЛОДНЫЙ СВЕТ

Ежедневно, как только солнце скрывается за горизонтом Земли, мы включаем искусственный свет, и знакомые нам электроны заставляют серую вольфрамовую проволочку конкурировать с дневным светом.

Однако в свет при этом превращается не более одного процента энергии, получаемой от сжигания топлива на электростанции. Иными словами, оплачивая электроэнергию по счетчику, мы из каждого рубля получаем света лишь на одну копейку, а остальные 99 копеек вынуждены вносить за всевозможные потери.

Подобное расточительство при электрическом освещении является следствием того, что химическую

Пожеланиям читателей тт. Храмова В. и Андриеико из Москвы, Богау-тинова Р. из пос. Семеновская, интересующихся проблемами физики, отвечает статья «Вращающийся электрон», публикуемая в Ш 4 и 5 и в настоящем номере.

Во всех многообразных излучениях, будь то свет электрической лампы или сияние раскаленного предмета, светящийся циферблат часов или же, наконец, огонек «Иванова светлячка», участвует все тот же хорошо знакомый нам электрон.

С принципом рождения этого света мы можем познакомиться на модели атома. Спокойно протекает «жизнь» атома, несмотря на присутствие беспокойных электронов. Однако первое же ««столкновение» с квантом энергии нарушает его спокойствие.

Атом различно реагирует на «удары» квантов разной энергии.

Чем больше квант, тем дальше совершает свой «прыжок» электрон, а отсюда — тем больше частота и, соответственно этому, меньше длина волны излучаемого света.

Энергии кванта, не превышающей одного электроно-вольта, достаточно для такого повышения колебания частиц в атоме, которое порождает фотоны инфракрасного света.