Р. л. все эти оптические эффекты очень трудно наблюдаемы, поэтому они долгое время не были обнаружены у Р. л.
Преломление Р. л. было впервые обнаружено Сгенстремом (1919) при наблюдении диффракции Р. л. в кристаллах. Из его измерений, а также работ других авторов следует, что показатель преломления Р. л. при переходе из воздуха в более плотное вещество меньше единицы на величину порядка 10 — в. Это следует "также и из электронной теории дисперсии (см.), к-рая дает для показателя преломления Р. л. выражение: .
Ne2 (3) где п — показатель преломления, . N — число оптических электронов в единице объема вещества, m и е — масса и заряд электрона, v — частота. Отсюда следует также, что при переходе Р. л. из воздуха в более плотное вещество может наблюдаться полное внутреннее отражение (см. Отражение света), т. к. угол падения Р. л. меньше, чем угол преломления.
Явление полного внутреннего отражения впервые было обнаружено Комптоном (1922), к-рый использовал это явление для измерения длины волны Р. л. при помощи оптической отражательной диффракционной решотки (см.).
Из формулы (3) следует также, что при прохождении Р. л. через вещество должна наблюдаться дисперсия Р. л., к-рая, однако, очень невелика. Явление диффракции Р. л. было открыто М. Лауэ (1912) при пропускании Р. л. через кристаллы. Позднее Комптону удалось наблюдать ее с оптической диффракционной решоткой. Диффракцию Р. л. в кристаллах можно также трактовать как селективное отражение, т. е. как отражение только в избранных направлениях. Это селективное отражение подчиняется т. н. условию Брегга: 2dsin0 = 7U, (4) где d — расстояние между атомными плоскостями (плоскости, по к-рым располагаются атомы в кристалле), 0 — угол падения Р. л. на атомную плоскость и равный ему угол отражения, к — целое число=1, 2, 3..., Л — длина волны Р. л. В остальных направлениях отражение исчезающе мало.
При прохождении Р. л. через вещество они испытывают поглощение. Как и в случае по-? ^лощения света (см.), поглощение Р. л. подчиняется показательному закону, т. е. интенсивность их 1 убывает по закону 1 = 10е-^х, (5) где 10 — интенсивность входящих в поглощающий слой Р. л., I — то же после прохождения слоя толщиною х, ц — коэффициент поглощения.
В противоположность — световым лучам коэффициенты поглощения Р. л. очень невелики, поэтому. Р. л. легко проникают через различные вещества — бумагу, дерево, органические ткани и даже металлы. Для коэффициента поглощения имеет место след, соотношение: fi = a@Z3Z3, (6) где а — коэффициент пропорциональности, q — плотность вещества, Л — длина волны Р. л., — Z — порядковый номер элемента.
Таким образом, более плотные вещества поглощают сильнее, нежели более легкие. Этим свойством Р. л. пользуются для изучения внутреннего строения непрозрачных тел (см. Рентгеновский анализ, Рентгенодиагностика).Исследование рентгеновских спектров по методу интерференции показало, что существует 2 типа рентгеновских спектров: сплошной и линейчатый. Сплошной рентгеновский спектр содержит лучи различных длин волн в нек-ром интервале и со стороны коротких длин волн имеет резкую границу, определяемую формулой (1).
Максимум энергии в сплошном спектре приходится на длину волны, равную 3/гятоп. При больших разностях потенциалов (порядка 100.000 V и выше) возникают линейчатые рентгеновские спектры, т. е. спектры, состоящие из отдельных линий. Это излучение называет — Рис. 2: I — интенсивность Р. л.
СЯ характеоистиче — в относительных единицах; гташи Р п По гш 1 и 2 — характеристические лиСКИМИ Н. Л. На ри нии молибдена (К-серия); 3 — Сунке 2 представсплошной спектр, лена часть спектра характеристических лучей молибдена. В отличие от Р. л. со сплошным спектром они неполяризованы. Название «характеристические» им дано потому, что каждое вещество имеет свой спектр характеристических лучей, в то время как спектр сплошного рентгеновского излучения не зависит от вещества антикатода, а определяется исключительно разностью потенциалов на рентгеновской трубке. Характеристические лучи тесно связаны со строением атома. Начало изучению характеристических лучей положил Мозелей (см.) (1913), хотя существование их было установлено Баркла (1906) задолго до того, как появились спектроскопические методы изучения Р. л. Мозелей нашел, что корень квадратный из частоты (или, что равносильно, из волнового числа) соответствующей характеристической линии есть линейная функция порядкового номера Z элемента (порядковый номер элемента равен числу элементарных зарядов ядра элемента), т. е.
r = B(Z-S)»{A-i).
(7) \ Hi
Т12'
Здесь г — число волн, укладывающихся в 1 см (волновое число), R — постоянная Ридберга (см. Ридберга постоянная), s — некоторое эмпирическое число, пг и п2 — целые числа, т. н. квантовые числа (см. Квантовая механика). Если пг дать постоянное значение, а п2 давать значения, бблыпие п19 tq получим спектральную серию. Соответственно значениямП!=1, 2, 3, 4... получаем спектральные серии характеристических Р. л., обозначаемые буквами К, L, M, N и т. д. Как следует из формулы (7), рентгеновские спектральные серии отличаются большой простотой и имеют большое сходство с оптическими сериями водорода. Выражение (7) представляет собой разность двух величин вида m __ R(Z — sy& zg\ “
n2
V
'
для двух различных значений п. Выражения (8) называются рентгеновскими термами. Если умножить выражение (8) на he; то получим значение энергии электрона, к-рый находится на орбите, характеризуемой главным квантовым числом п. Следовательно, выражение (7) опре-
