Рассеяние рентгеновских лучей на молекулах фуллерена

С помощью описанного вибратора Герц достиг частот порядка 100 МГц и получил волны, длина которых составляла примерно 3 м.П.Н. Лебедев, применяя миниатюрный вибратор из тонких платиновых стержней, получил миллиметровые электромагнитные волны с длиной волны λ = 6-4мм. Так были экспериментально открыты электромагнитные волны. Так же Герц доказал, что скорость электромагнитной волны равна скор

ости света:

(2.15)

Затем было доказано, что электромагнитные волны – поперечные. Источником электромагнитных волн являются колеблющиеся заряды. В окружающем заряд пространстве возникает система электрических и магнитных полей. «Моментальный снимок» такой системы полей изображен на рис.2.3.

Качественную характеристику электромагнитных колебаний можно давать как в виде частоты колебаний, выраженной в герцах, так и в длинах волн. Чем выше частота колебаний, тем меньше длина распространяемой волны. Весь спектр этих волн условно принято делить на следующие 16 диапазонов:

Одним из самых распространённых видов электромагнитных волн являются световые волны. Но в нашей работе будет рассматриваться другой вид электромагнитных волн – рентгеновские лучи.

2.2.4. Рентгеновские лучи

Одним из ярких примеров электромагнитных волн, можно считать рентгеновские лучи.

В 1895 году В.К. Рентген (1845 – 1923) проводил исследования электрического тока в сильно разреженных газах. К электродам, впаянным в стеклянную трубку, из которой предварительно был выкачен воздух до давления ~10–3 мм рт. ст., прикладывалась разность потенциалов в несколько киловольт. Оказалось, что при этом трубка становится источником лучей, которые Рентген назвал «икс-лучами». Основные свойства «икс-лучей» изучил сам Рентген в результате трехлетней работы, за которую в 1901 году был удостоен Нобелевской премии – первым среди физиков. Открытые им лучи впоследствии справедливо были названы рентгеновскими.

Рис.2.3. Схемы рентгеновских трубок.

а) одна из первых трубок Рентгена, б) рентгеновская трубка конца XX века.

K – термо катод, А – высоковольтный анод, T – накал термокатода, Э – пучки ускоряемых электронов (штрихпунктирные линии), Р – потоки рентгеновских лучей (штриховые линии), О – окна в корпусе трубки для выхода рентгеновских лучей.

Согласно современным научным исследованиям, рентгеновские лучи – это невидимое глазом электромагнитное излучение с длиной волны, принадлежащей диапазону с примерными границами 10–2 - 10 нанометров.

Рентгеновские лучи испускаются при торможении быстрых электронов в веществе (при этом образуют непрерывный спектр) и при переходах электронов с внешних электронных оболочек атома на внутренние (и дают линейчатый спектр).

Важнейшими свойствами рентгеновских лучей являются следующие свойства:

Лучи проходят через все материалы, в т. ч. непрозрачные для видимого света. Интенсивность проходящих лучей I уменьшается экспоненциально с толщиной x слоя вещества

I(x) = I0 exp(–m/x),(2.16)

где I0 – интенсивность лучей, падающих на слой облучаемого материала.

Коэффициент m характеризует ослабление потока рентгеновских лучей веществом и зависит от плотности материала r и его химического состава. Многочисленные эксперименты показали, что в первом приближении наблюдается зависимость

m ~ rZ4(2.17)

Потоки рентгеновских лучей проходят сквозь толстые доски, металлические листы, человеческое тело и т.д. Значительная проникающая способность рентгеновских лучей в настоящее время широко используется в дефектоскопии и медицине.

Рентгеновские лучи вызывают люминесценцию некоторых химических соединений. Например, экран, покрытый солью BaPt(CN) 4 при попадании рентгеновских лучей светится желто-зеленым цветом.

Рентгеновские лучи, попадая на фотоэмульсии, вызывают их почернение.

Рентгеновские лучи ионизируют воздух и другие газы, делая их электропроводными. Это свойство используется в детекторах, позволяющих обнаружить невидимые рентгеновские лучи и измерить их интенсивность.

Рентгеновские лучи обладают сильным физиологическим действием. Длительное облучение живых организмов интенсивными потоками рентгеновских лучей приводит к возникновению специфических заболеваний (т. н. «лучевая болезнь») и даже к летальному исходу.

 Скачать реферат