Iks-nurlar

Rentgen nurlanishi yoki kamroq tarqalgan rentgen nurlanishi yuqori energiyali elektromagnit nurlanishning kirib boruvchi shaklidir. Ko'pgina rentgen nurlarining to'lqin uzunligi 10 dan iborat nanometrdan 10 gacha pikometrlar, 30 diapazonidagi chastotalarga mos keladi petahertz 30 gacha ekzagerts ( 7016300000000000000♠3×1016 Hz dan 7019300000000000000♠3×1019 Hz ) va 124 diapazondagi energiyalar keV dan 145 gacha eV, mos ravishda. X-nurlarining to'lqin uzunliklari UV nurlarinikidan qisqaroq va odatda gamma nurlarinikidan uzunroqdir. Ko'pgina tillarda rentgen nurlanishini 1895 yil 8 noyabrda kashf etgan nemis olimi Vilgelm Konrad Rentgen nomi bilan Röntgen nurlanishi deb yuritiladi U noma'lum turdagi nurlanishni anglatish uchun uni rentgen nurlanishi deb nomladi. Ingliz tilidagi rentgen(lar) ning imlosi rentgen(lar), rentgen(lar) va rentgen(lar) variantlarini o'z ichiga oladi.

Rentgen nurlari — zaryadlangan zarralar yoki fotonlarning muhitni tashkil etuvchi atomlari bilan oʻzaro taʼsirlashishlari natijasida vujudga keluvchi elektromagnit nurlanish. Ularning toʻlqin uzunliklari YU"14 m dan 10 ~7m gacha boʻlgan qiymatlarga teng boʻlishi mumkin. Rentgen nurlarini 1895-yilda V. K. Rentgen kashf qilgan. Rentgen bu nurlarni Xnurlar deb atagan (hozirgi vaqtgacha ham ayrim mamlakatlarda Xnurlar deyiladi). Ular katta tezlikdagi elektronlarning moddada tormozlanishi natijasida paydo boʻladi. Rentgen nurlari amalda rentgen trubkasi yordamida hosil qilinadi.

Rentgen nurlari singan suyaklarni tekshirish, ayrim turdagi kasalliklarni aniqlash, ba'zi metallarni aniqlash va po'latdagi zaif nuqtalarning joylashishini aniqlash kabi usullarda ham qo'llaniladi.

Tarix

Pre-Rentgen kuzatuvlari va tadqiqotlari

1895 yilda kashf etilishidan oldin, rentgen nurlari eksperimental tushirish naychalaridan chiqadigan noma'lum nurlanishning bir turi edi.

X-ray nurlanishining xarakteristikasi doimiy emas, balki chiziqli spektr. Ushbu turdagi nurlanish tez elektron anodga etib borgach, atomlarning ichki orbitallariga kirib, ularning elektronlaridan birini urib yuborganda sodir bo'ladi. Natijada, yuqori atom orbitallaridan biridan tushadigan boshqa elektron bilan to'ldirilishi mumkin bo'lgan bo'sh joy paydo bo'ladi. Elektronning yuqori energiya darajasidan pastroq energiya darajasiga o'tishi ma'lum bir diskret to'lqin uzunlikdagi rentgen nurlarini keltirib chiqaradi. Shuning uchun rentgen nurlanishining o'ziga xos xususiyati bor chiziqli spektr. Xarakterli nurlanish chiziqlarining chastotasi butunlay anod atomlarining elektron orbitallarining tuzilishiga bog'liq.

Ularni birinchi marta 1869 yilda kuzatilgan energetik elektron nurlari bo'lgan bunday naychalar tomonidan ishlab chiqarilgan katod nurlarini o'rganayotgan olimlar payqashdi. Ko'pgina dastlabki Crookes naychalari (taxminan 1875 yilda ixtiro qilingan) shubhasiz rentgen nurlarini chiqaradi, chunki dastlabki tadqiqotchilar quyida batafsil tavsiflanganidek, ularga tegishli bo'lgan ta'sirlarni payqashdi. Crookes naychalari bir necha kilovoltdan 100 gacha bo'lgan har qanday joyda yuqori doimiy kuchlanish bilan naychadagi qoldiq havoni ionlash orqali erkin elektronlarni yaratdi. kV. Bu kuchlanish katoddan keladigan elektronlarni etarlicha yuqori tezlikka tezlashtirdi, ular anodga yoki naychaning shisha devoriga urilganda rentgen nurlarini yaratdilar.

Rentgen nurlari kashf qilingach, ularning tabiatini uzok, vaqtgacha aniqlash qiyin boʻlgan. Chunki Rentgen nurlari elektr yoki magnit maydoni taʼsirida oʻz yoʻnalishini oʻzgartirmaydi, toʻlqin uzunligi kisqaligidan toʻlqin xususiyatini (Mas, difraksiyasini) oʻrganish, isbotlash qiyin boʻlgan. 1912-yilda nemis fizigi M. Laue va uning shogirdlari kristalldan Rentgen nurlari oʻtganida rentgen nurlari difraksiyasi sodir boʻlishini kashf qildilar.

X-nurlarini (bilmagan holda) ishlab chiqargan deb o'ylangan eng qadimgi eksperimentator Uilyam Morgan edi. 1785 yilda u London Qirollik jamiyatiga elektr tokining qisman evakuatsiya qilingan shisha trubka orqali o'tishi, rentgen nurlari tomonidan yaratilgan porlashni keltirib chiqaradigan ta'sirini tasvirlaydigan qog'ozni taqdim etdi. Bu ish Humphry Davy va uning yordamchisi Maykl Faraday tomonidan yanada chuqurroq o'rganilgan.

Stenford universiteti fizika professori Fernando Sanford o'zining "elektr fotografiyasini" yaratganida, u ham bilmagan holda rentgen nurlarini yaratdi va aniqladi. 1886 yildan 1888 yilgacha u Berlindagi Herman fon Helmgolts laboratoriyasida tahsil oldi va u erda avvalroq Geynrix Gerts va Filipp Lenard tomonidan o'rganilganidek, alohida elektrodlar orqali kuchlanish qo'llanilganda vakuum naychalarida hosil bo'ladigan katod nurlari bilan tanishdi. Uning 1893-yil 6-yanvardagi maktubi (uning kashfiyoti "elektr fotografiyasi" deb ta'riflangan) Physical Review nashriga tegishli tartibda nashr etildi va San-Fransisko Examiner jurnalida Ob'ektiv va yorug'liksiz, plastinka va ob'ekt bilan zulmatda olingan fotosuratlar sarlavhali maqola paydo bo'ldi.

Rentgen nurlari koʻzga koʻrinmaydi, ularni qayd qilish uchun maxsus usullar (fotografiya, ionlash) ishlab chiqarilgan. Fotografiya usulida Rentgen nurlari faqatgina qayd qilinib qolmasdan, ularning intensivligi ham aniqlanadi. Lekin bu usul bilan Rentgen nurlari intensivligini oʻlchashdagi xatolik ionlash usuli bilan oʻlchashga nisbatan kattadir. Ionlash usuli Rentgen nurlari taʼsirida moddadan chiqqan elektronlarning gazni ionlashtirishni oʻlchashga asoslangan. Bunday ionlashgan gazdan oʻtayotgan tok kuchi (gazda maʼlum potensiallar ayirmasi mavjud boʻlganda) Rentgen nurlari intensivligiga toʻgʻri proporsional.

1888 yildan boshlab Filipp Lenard katod nurlarining Crookes trubasidan havoga o'tishi mumkinligini aniqlash uchun tajribalar o'tkazdi. U katod nurlari unga tushishi uchun katodga qaragan, uchida yupqa alyuminiydan yasalgan "derazasi" bo'lgan Crookes trubasini qurdi (keyinchalik "Lenard trubkasi" deb ataladi). U fotografik plastinalarni ochib, lyuminestsentni keltirib chiqaradigan biror narsa o'tib ketganini aniqladi. U turli materiallar orqali bu nurlarning kirib borish kuchini o'lchagan. Bu "Lenard nurlari" ning hech bo'lmaganda ba'zilari aslida rentgen nurlari ekanligi taxmin qilingan.

1889 yilda Praga politexnika universitetida eksperimental fizika o'qituvchisi, ukrainalik Ivan Puluj 1877 yildan beri gaz bilan to'ldirilgan quvurlarning xususiyatlarini o'rganish uchun turli xil konstruktsiyalarni yaratib, muhrlangan fotoplastinkalar ta'sirida qorayganligi haqida maqola chop etdi. quvurlardan chiqadigan oqimlar.

Turli xil xarakterli nurlanish spektrining chiziqlari kimyoviy elementlar bir xil ko'rinishga ega, chunki ularning ichki elektron orbitallarining tuzilishi bir xil. Ammo ularning to'lqin uzunligi va chastotasi og'ir va engil atomlarning ichki orbitallari orasidagi energiya farqlari bilan bog'liq.

Helmgolts rentgen nurlari uchun matematik tenglamalarni tuzdi. Röntgen kashfiyoti va e'lon qilishidan oldin u dispersiya nazariyasini ilgari surdi. U yorug'likning elektromagnit nazariyasiga asoslandi. Biroq, u haqiqiy rentgen nurlari bilan ishlamagan.

1894 yilda Nikola Tesla o'z laboratoriyasida Crookes naychasi tajribalari bilan bog'liq bo'lgan shikastlangan plyonkani payqadi va bu ko'rinmas, yorqin energiyani tekshirishni boshladi. Röntgen rentgen nurini aniqlagandan so'ng, Tesla o'zining yuqori kuchlanishli va o'z dizaynidagi naychalar hamda Crookes naychalari yordamida rentgen tasvirlarini yaratishni boshladi.

Xarakterli rentgen spektri chiziqlarining chastotasi metallning atom raqamiga mos ravishda o'zgaradi va Mozeley tenglamasi bilan aniqlanadi: v 1/2 = A(Z-B), qayerda Z- kimyoviy elementning atom raqami; A va B- konstantalar.

Rentgen tomonidan kashfiyotlar

1895-yil 8-noyabrda nemis fizikasi professori Vilgelm Rentgen Lenard naychalari va Kruks naychalari bilan tajriba o‘tkazayotganda rentgen nurlariga qoqilib, ularni o‘rganishga kirishdi. U "Yangi turdagi nurlar to'g'risida: dastlabki aloqa" deb nomlangan dastlabki hisobotni yozdi va 1895 yil 28 dekabrda uni Würzburgning Fizika-tibbiyot jamiyati jurnaliga taqdim etdi. Bu rentgen nurlarida yozilgan birinchi qog'oz edi. Röntgen nurlanishning noma'lum turi ekanligini ko'rsatish uchun uni "X" deb atagan. Ba'zi dastlabki matnlarda ular "X" ni yunoncha Chi, ch bosh harfi sifatida talqin qilgan Chi-nurlari deb ataladi. Rentgenning ko'plab hamkasblari ularni Rentgen nurlari deb atashni taklif qilishgan bo'lsa ham, rentgen nurlari nomi yopishib qoldi. Ular hali ham ko'plab tillarda, jumladan nemis, venger, ukrain, daniya, polyak, chex, bolgar, shved, fin, eston, sloven, turk, rus, latv, litva, alban, yapon, gruzin, golland , Ibroniy, Islandiya va Norvegiya . Röntgen kashfiyoti uchun fizika bo'yicha birinchi Nobel mukofotini oldi.

Elektronlarning valent qobiqlardan (yoki tasmalar) ichki bo'shliqqa o'tishi. qobiq deb ataladigan narsaga mos keladi. emissiya spektrining oxirgi qatorlari. Bu chiziqlar valentlik qobiqlari yoki chiziqlar tuzilishini aks ettiradi. Tanlash qoidalariga ko'ra, chig'anoqlarga o'tish Ki L 1 hosil bo'lishida p-holatlari ishtirok etgan valentlik qobiqlaridan L 2 va L 3 -c valentlik qobiqlari (yoki tasmalar) ga o'tishi mumkin, ularning shakllanishida ishtirok etadi. s- va o'rganilayotgan atomning d-holatlari. Shunung uchun Ka- bog`lanishdagi 2-davr elementlari qatori. O'rganilayotgan elementning 2p-orbitallari elektronlarining energiya bo'yicha taqsimlanishi haqida, Kb 2 -3-davr elementlarining chizig'i-3p-orbitallarning elektronlarining taqsimlanishi haqida va hokazo. Kb 5 chiziq. muvofiqlashtirishda komp. 4-davr elementlari o'rganilayotgan atom bilan muvofiqlashtirilgan ligandlarning elektron tuzilishi haqida ma'lumot olib boradi.

Röntgen rentgen nurlari ta'sirida hosil bo'lgan fotografik plastinkada xotinining qo'lini suratga olganida ularning tibbiyotda qo'llanilishini aniqladi. Uning rafiqasi qo'lining fotosurati rentgen nurlari yordamida inson tanasining birinchi fotosurati edi. U rasmni ko'rib, "Men o'limni ko'rdim" dedi.

Rentgen nurlarining kashf etilishi katta qiziqish uyg'otdi. Röntgenning biografi Otto Glasserning hisob-kitoblariga ko'ra, faqat 1896 yilda yangi nurlar haqida 49 ta insho va 1044 ta maqola nashr etilgan. Dunyo bo'ylab deyarli har bir gazeta yangi kashfiyot haqida keng ma'lumot berganligini hisobga olsak, bu, ehtimol, konservativ hisob bo'lsa, " Science" jurnali o'sha yilning o'zida unga 23 ta maqola bag'ishlagan. Yangi kashfiyotga sensatsion reaktsiyalar yangi turdagi nurlarni telepatiya kabi okkultizm va paranormal nazariyalar bilan bog'laydigan nashrlarni o'z ichiga oladi.

O'tish jarayonini o'rganish. o'rganilayotgan birikmani hosil qiluvchi barcha atomlardagi qatorlar valentlik darajalari (yoki chiziqlar) tuzilishini batafsil aniqlash imkonini beradi. Monokristallarning emissiya spektrlarida chiziq intensivligining burchakka bog'liqligini ko'rib chiqishda ayniqsa qimmatli ma'lumotlar olinadi, chunki bu holda qutblangan rentgen nurlanishidan foydalanish spektrlarni talqin qilishni sezilarli darajada osonlashtiradi. X-nurlari emissiya spektri chiziqlarining intensivligi o'tish sodir bo'lgan darajalarning populyatsiyalariga va shuning uchun koeffitsient kvadratlariga mutanosibdir. Atom orbitallarining chiziqli birikmasi (qarang. Molekulyar orbital usullar). Bu koeffitsientlarni aniqlash usullari shunga asoslanadi.

Radiologiya sohasidagi yutuqlar

Xoll-Edvards 1904 yilga kelib etarlicha rivojlangan saraton kasalligini (o'sha paytda rentgen dermatiti deb ataladi) rivojlantirdi, bu unga rentgen nurlarining xavfi haqida qog'ozlar yozishga va ommaviy murojaatlarni berishga majbur qildi. 1908 yilda uning chap qo'li tirsagidan, ko'p o'tmay o'ng qo'lida to'rt barmog'i kesilishi kerak edi, faqat bosh barmog'i qoldi. 1926 yilda saraton kasalligidan vafot etdi. Uning chap qo'li Birmingem universitetida saqlanadi.

Shuningdek qarang

Manbalar

Havolalar

Andoza:EMSpectrumAndoza:X-ray scienceAndoza:Nuclear TechnologyAndoza:Radiation

uz.wikipedia.org