Информация

Карта сайта

Эволюция arrow История вещей arrow Наука arrow Волновая природа рентгеновских лучей
2014-02-12 10:00:07
Волновая природа рентгеновских лучей
Печать E-mail
(0 голосов)

Лучший на свете оптик — Природа

Вскоре после открытия Рентгена физики начали склоняться к мысли, что рентгеновские лучи очень похожи по своим свойствам на обычные оптические лучи, только у них длина волны меньше. Если длина волны зеленого света составляет 0,55 микрона, то длина волны рентгеновских лучей, видимо, в несколько тысяч раз меньше!

Чтобы доказать эти теоретические прогнозы, необходимо подтвердить, что лучи Рентгена могут преломляться, огибать препятствия, взаимодействовать друг с другом, как это делают обычные оптические лучи. Вот если бы удалось с помощью каких-либо удивительных крошечных призм или дифракционных решеток получить спектр рентгеновских лучей!

В 1912 году ученика Рентгена Макса Лауэ озарила идея: дифракционной решеткой для рентгеновских лучей могла бы стать пластина кристаллов. Промежутки между атомами, образующими кристалл, сравнимы с предполагаемой длиной волны рентгеновских лучей. Атомы в кристалле расположены упорядоченно, образуя стройные шеренги и колонны. Ряды атомов чередуются с той же регулярностью, что и штрихи на стекле в дифракционной решетке. Сама Природа создала оптические приборы для рентгеновских лучей!

В экспериментальной проверке этой удачной идеи Максу Лауэ помогали Вальтер Фридрих и Пауль Книппинг. Используя разрядную трубку и несколько свинцовых экранов с маленькими отверстиями, ученые получили узкий пучок рентгеновских лучей и направили его по очереди на кристаллы различных материалов: сульфида цинка, поваренной соли, сульфата никеля. Фотопластинку сначала расположили перед кристаллами, но отраженного потока рентгеновских лучей не обнаружили. Затем поставили фотопластинку за кристаллами, проявили ее и увидели симметричный узор из мелких темных пятен, расположенных вокруг сравнительно большого центрального пятна. По расчетам, сделанным Лауэ, именно такой должна быть картина дифракции, огибания рентгеновскими лучами сложной пространственной решетки, состоящей из многих атомов!

Прошел еще один год, ив 1913 году Г. В. Вульф в России, отец и сын Брэгги в Англии повторили опыты Лауэ и его друзей с одним существенным изменением: они направили рентгеновские лучи на кристаллы под разными углами к их поверхности. Сравнение рентгеновских изображений, полученных при этом на фотопластинках, позволило исследователям точно определить расстояния между атомами в кристаллах.

Так в физику пришли два фундаментальных научных факта: рентгеновские лучи обладают такими же волновыми свойствами, как и световые лучи; с помощью рентгеновских лучей можно исследовать не только внутреннее строение человеческого тела, но и заглянуть в глубь кристаллов.

По рентгеновским снимкам ученые теперь могли легко отличить кристаллы от аморфных тел, обнаружить сдвиги цепочек атомов в глубине непрозрачных для света металлов и полупроводников, определить, какие изменения в структуре кристаллов происходят при сильном нагревании и глубоком охлаждении, при сжатии и растяжении.

Техника XX века не могла бы без рентгеновского анализа получить в свое распоряжение то великолепное созвездие разнообразных материалов, которыми она располагает сегодня.

Благодаря возможности разглядеть то, что происходит внутри твердого тела, исследователи поняли причины многих «странностей» в поведении материалов, которые до тех пор казались необъяснимыми. Пузырьки воздуха в сварном шве, глубинная трещинка в уставшем металле, следы быстрой заряженной частицы в полупроводниковом кристалле стали видны как на ладони.

Здесь, вероятно, уместнее всего вспомнить слова римского поэта Вергилия, которые любил повторять Томас Юнг: «Счастлив тот, кто сумел вещей постигнуть причины…»

 

http://www.thingshistory.com/

 
Этот день в истории
20 июля
1534В Кембридже зарегистрировано первое в мире издательство
        cм. по теме: История книг »
1793американец Эли Уитни запатентовал хлопкоочистительную машину
1803в Санкт-Петербурге в саду Кадетского корпуса состоялся первый в России полёт на воздушном шаре
        cм. по теме: История воздухоплавания »
1836родился Томас Олбут (Thomas Clifford Allbutt) (ум. 1925), английский врач, изобретатель медицинского термометра
        cм. по теме: Как появился термометр »
1837Открыта первая железнодорожная станция Лондона, Euston
        cм. по теме: Кто изобрел рельсы? »
1872доктор Малон Луис (США) получил первый патент на изобретение беспроволочного телеграфа
        cм. по теме: История телеграфа »
1900В Париже была открыта первая во Франции линия метрополитена
1919Эдмунд Хиллари (Edmund Hillary), новозеландский исследователь и альпинист, первый покоритель Эвереста
1940Американский музыкальный журнал «Billboard» опубликовал первый список самых популярных песен. Ранее в журнале уже публиковались подобные списки, но представленные в них данные давались компаниями-производителями и отражали популярность пластинок, производимых только ими. Теперь все данные были сведены воедино и давали объективную картину продаж грампластинок того или иного исполнителя. Первой возглавила чарт песня «Я больше никогда не улыбнусь» («I’ll Never Smile Again»), записанная оркестром Томми Дорси (Thomas Francis Dorsey) с Фрэнком Синатрой (Francis Albert Sinatra) и вокальной группой «The Pied Pipers»
1969спускаемый аппарат космического корабля «Аполлон-11» в 20 часов 17 минут по среднеевропейскому времени опустился на Луну. Спустя почти восемь часов человек впервые ступит на поверхность спутника Земли
        cм. по теме: Высадка на Луну »
1976Проведены первые исследования на поверхности Марса
        cм. по теме: Лики Марса »
Поиск
 

 
Случайные
Рейтинг
Популярные
Статьи