к тому, что Р. л. заняли одно из наиболее важных мест в физике, технике и медицине.
Для получения Р. л. применяются специальные приборы, называемые рентгеновскими трубками. Рентгеновская трубка представляет собой баллон, из которого откачан воздух.
Внутрь баллона введены два металлич. электрода: катод, являющийся источником электронов в трубке, и анод, о к-рый ударяются электроны и возбуждают Р. л. Для приведения рентгеновской трубки в действие необходимо включить ее в цепь высокого напряжения с разностью потенциалов V не меньше нескольких десятков тысяч вольт. При этом высокое напряжение в случае ионных трубок должно быть выпрямленным и к катоду всегда следует подводить отрицательный полюс, а к аноду — положительный полюс цепи высокого напряжения. В таком случае через рентгеновскую трубку потечет поток электронов от катода к аноду.
Электроны в трубке ускоряются электрич. полем и приобретают большие скорости, равные нескольким десятым долям скорости свеI та, в зависимости от величины напряже/ \ ния, питающего труб/ \ ку. Электроны, еле/ \ довательно, приоб/ ретают большую ки/ \ нетическую энергию.
//"х шт\ При столкновении / / \ электронов с анодом / / — < происходит их быO, 0, 1 0, 2 0. 3 0. 4 0, 5 0, 6 0, 7 0, 8 0, 9 1, 0
СТрОв ТОрмаЖвНИв, И
РИС. 1 • I ИНТвНСИВНОСТЬ Р. Л. q ТГАТСТ'ПЛМЛ PTTHTTinit ТАв относительных единицах. эл®ктРОМагнИТНОИ те
ории излучения, наблюдается превращение части кинетич. энергии электронов в энергию электромагнитного излучения. Однако классическая электромагнитная теория не в состоянии дать ответ на целый ряд вопросов, связанных с излучением P. л. Испускание Р. л. подчиняется тому же закону, к-рый был сформулирован Эйнштейном (1905) для фотоэффекта и фотохимических реакций. Этот закон, называемый законом эквивалентности, может быть математически записан в форме: hv = E1 — E2, (1) где h — постоянная Планка (см. Планка постоянная), v — частота испускаемого или поглощаемого электромагнитного излучения, Е± — Е2 — количество энергии, превращающейся в излучение или поглощаемой из электромагнитного излучения. В случае Р. л. разность Ei~ E2 = eU, где е — заряд электрона, a-U — пройденная электроном разность потенциалов. Следовательно, hv = eU или л he 12336 л^Тй^-ц-’ где Л — длина волны Р. л. в ангстремах, с — скорость света; U выражена в вольтах. Таким образом, если электрон прошел разность потенциалов U, то при ударе об антикатод он должен испускать Р. л. с длиной волны, определяемой соотношением (2). На самом деле, однако, всегда испускается целый спектр волн. Соотношение же (2) определяет наиболее короткую длину волны рентгеновского спектра. Самый спектр имеет характер, изображенный на рисун 626
ке 1. Из соотношения (2) следует, что чем выше разность потенциалов, которую прошел электрон до столкновения с веществом, тем короче длина волны (больше жесткость) Р. л. Так, если L7 = 12.336 V, то 2=1 А, а при 77=^123.360 V Л=0, 1А. Коэффициент полезного действия рентгеновской трубки, т. е. отношение всей энергии Р. л., вырабатываемых в трубке, к суммарной кинетической энергии электронов, невелик и равен примерно 1%. Остальные 99% кинетической энергии электронов, т. е. в конечном счете энергии, затрачиваемой на питаниерентгеновской трубки, превращаются в тепло», т. е. расходуются непроизводительно.
Р. л., как и радиоволны, инфракрасные и ультрафиолетовые лучи, невидимы глазом, и для их обнаружения применяются специальные методы. Известны 3 основных способа обнаружения Р. л.: 1) флуоресценция, 2) фотографическое действие, 3) ионизация. Первый метод, основан на способности Р. л. вызывать при облучении нек-рых веществ свечение их в видимой области спектра. При этом энергия Р. л. преобразуется в энергию видимых оптических лучей. Характер свечения флуоресценции у разных веществ различен. Так, платино-синеродистый барий, сернистый цинк светятся интенсивным зеленоватым светом. Другие вещества дают свечение других оттенков, напр. у фиолетовое, синее и т. п. Если из этих светящихся составов сделать экран, то такой флуоресцирующий экран вспыхивает всякий раз, когда на него попадают Р. л. Фотографическое! действие Р. л. аналогично фотографии, действию оптических лучей, но только более энергично. Используя действие Р. л. на светочувствительный слой фотоэмульсии, можно запечатлевать изображения, получаемые с помощью Р. л., на фотопластинке и сохранять их в виде документа неограниченно долгое время.
Для фотографирования рентгеновских картин применяются специальные рентгеновские пластинки, отличающиеся увеличенным слоем фотоэмульсии. Чаще всего применяются рентгеновские пленки, покрытые эмульсией с двух сторонФотографии, полученные в рентгеновских лучах, называются рентгенограммами. Фотографический метод можно использовать не только* для обнаружения Р. л., но и Для измерения их интенсивности, т. к. количество образовавшегося серебра в различных участках фотопластинки (почернение) пропорционально в известных пределах количеству упавших Р. л.
Однако фотографии, метод измерения интенсивности Р. л. оказывается значительно менееточным, чем ионизационный. Ионизационный метод основан на способности Р. л. делать воздух и другие газы, являющиеся обычно плохими проводниками электричества, хорошими проводниками за счет образования под действием Р. л. из нейтральных молекул газа, положительно и отрицательно заряженных ионов. Величина тока, проходящего через ионизованный газ при создании определенной? разности потенциалов, пропорциональна интенсивности ионизирующих Р. л. Для измерения степени ионизации газа применяются специальные ионизационные камеры.
Оптические свойства Р. л. Все свойства, характеризующие световые лучи, были также обнаружены у Р. л. Оказалось, чтоp. л. могут преломляться и отражаться. Ониобладают поляризацией и могут диффрагировать. Вследствие очень короткой длины волны
