Radiațiile Rontgen
Realizator:Sârbu Gabriel
Dualitaea dintre proprietățile ondulatorii și corpusculare ale radiației
electromagnetice s-a accentuat prin descoperirea razelor Rontgen sau X.
Într-adevăr, așa după cum vom vedea, radiațiile X sunt, ca și lumina, unde
electromagnetice însă cu fregvențe mai mari. În conformitatea cu formula
lui Planck , energia unui foton X este în mod corespunzător mai mare, ceea
ce explică de ce proprietățiile corpusculare ale radiațiilor X apar într-un
mod mai pregnant, în comparație cu cele ale luminii. Cu acestă ocazie se
va pune în evidență încă o caracteristică corpusculară a fotonului și anume
impulsul.
Descoperirea razelor X
În ziua de 8 noiembrie
1890, profesorul Wilhelm Conrad Rontgen(1845-1923) lucra, ca de obicei,
singur în camera lui din laboratorul de fizică al Universitații din Wurzburg.
deși în acea perioadă avea 50 de ani și cu toate că până atunci publicase
numeroase articole, Rontgen s-a hotărât să abordeze un nou domeniu - cel
al descărcăriilor electrice în gaze, probabil pentru studiul fluorescenței.
În acest scop, Rontgen a început să studieze dsecărcarea electrică produsă
de o bobină de inducție într-un tub Crookes. Acoperise tubul cu un carton
negru pentru a putea observa mai ușor luminozitățile slabe. Din întâmplare,
lângă tubul Crookes se afla un ecran acoperit cu platinocianură de bariu.
Rontgen a constat cu uimire că atunci când tubul era alimentat cu tensiune
ecranul devenea fluorescen, în mod misterios, căci se pare că œnimicœ nu
cădea pe el. Proprietatea platinocianurii de bariu de a deveni fluorescentă
era bine cunoscută. Pentru adeveni fluorescentă, platinocianura de bariu
trebuie bombardată cu radiații catodice. În acest scop platinocianura de
bariu era introdusă într-un tub Crookes sau dispusă în fața unei ferestre
prin care radiațiile catodice erau scoase dint-un tub Lenard. tocmai datorită
acestei proprietăți, ecranele acoperit cu platinocianură de bariu erau
utilizate în toate laboratoarele în acre se făceau experiențe cu raze catodice.
Așa se explică de ce un asemenea ecran se afla pe masa de lucru al lui
Rontgen. Rontgen cunostea bine aceasta proprietate a platinocianuri de
bariu. Ecranul cu platinocianură de bariu devenea fluorescent în cazul
experiențelor sale, chiar dacă asupra sa nu cădea un fascicol de raye catodice.
Pentru a-și da seama de cauzele acestui fenomen, Rontgen a ecranat faorte
ingrijit tubul Crookes, ecranul cu platinocianură de bariu l-a îndepărtat
până la o distanță de 2 m, iar între ecran și tub a pus diferite substanțe
opace. Ecranul continua să devină fluorescent, atunci când tubul Crookes
era alimentat cu tensiune. Rontegen și-a dat imediat seama că se afla unui
fenomen necunoscut încă. În următoarele 8 săptămâni el a lucrat intens.
A stabilit că fluorescența platinocianurii de bariu este provocată de o
radiație necunoscută încă, p ecare a denumit-o radiație X, stabilindu-i
în același timp și proprietațile . Acaestă radiație putea să provoace nu
numai fluorescena platinocianurii de bariu, dar și înegrirea unei plăci
fotografice și chiar descărcarea unui elctroscop. De asemenea Rontgen a
arătat că radiațiile X sunt absorbite în mod diferit de către țesuturile
moi, respectiv oase. Cu această ocazie Rontgen a făcut prima radiografie
care reprezintă mâna stângă a soției sale. În această radiografie apar
foarte clar oasele mâinii, precum și verigheta pe care soția sa o purta.
În ziua de 28 martie 1895, Rontgen a comunicat rezulatatele sale Societății
Fizico-Medicale din Wurzburg. În decurs de numai câteva zile, experiențele
lui Rontgen au fost repetate în numeroase laboratoare din lume, iar după
câteva săptămâni au fost făcute încercări de a utiliza razele X în medicină.
La numai câteva luni de la descoperirea razelor X, fizicianul român Dragomir
Hurmuzescu(1865-1954) a construit un electroscop foarte sensibil, care
îi poartă și numele, special pentru studiul acestor radiații. Acest electroscop
s-a dovedit a fi foarte util pentru studiul fenomenelor de ionizare produse
de diferite preparate radioactive. Descoperirea lui Rontgen a devenit în
scurt timp celebră. De ea se ocupau aproape toate revistele de specialitate.
Într-adevăr ce putea fi mai uimitor decât o radiație invizibilă pentru
ochi, cu acre se putea "vedea" scheletul corpuluiomenesc asu a altor animale.
Desigur, nu se poate nega că Rontgen a fost urmărit de noroc atunci când
a descoperit razele X. Însă și altorfizicieni noroculle surâsese, însă
nu au știut să-l exploateze. Whittaker în Istoria Teoriilor Eterului și
a Materiei povesteștecă un fizician din Oxford și-a dat seama că plăcile
fotograficesunt impresionante atunci când se află în aproprierea unui tub
de descărcare în gaze. S-a mulțumit să aibă grijă cât mai departe de tub.
Rontgen a avut însă meritul de a-și fi adt seama imediat că se afla în
fața unei radiații necunoscută âncă, pe care areușit să o studieze multilateral
cu mijloacele modeste pe care le-a avut la îndemână. Astfel, el a constat
că razele X sunt emise de acea porțiune a tubului care este bombardată
de razele catodice. Bazat pe această observație, Rontgen a construit un
tub generator care asigură modul cel mai favorabil de obținere și utilizare
a razelor X. Rontgen Știa că razele catodice părăsesc actodul de-a lungul
normalei. Bazat pe această observație, el a construit un ctod concav care
asigură foclizarea razelor catodice emise într-un punct. Deoarece cea mai
mare parte a energiei razelor catodice se transformă ân căldură, acre încălzește
puternic anodul , existând pericolul chiar să-l topescă, Rontgen a introdus
în tub o placă specială de material greu fuzibil, pe care a concentrat
fascicolul de raze catodice. Această placă, ce a căpătat denumirea de anticatod,
a fost așezată sub un unghi de 45 de grade față de axul tubului, pentru
a se pute a utiliza mai comod razele X emise. În aceszt mod, Rontgen a
construit tubul care îi poartă numele și a cărei construcție a rămas, neschimbată
în părțile sale esențiale, până în timpurile noastre. Cea ami importantă
perfecționare atubului de raze X a fost realizată de W.D.Coolidge în 1913,
acre a utilizat cald în locul celui rece, folosit de Rontgen. În acest
mod, intesitatearazelor catodice poate fi mult mărită, ceea ce permite
construirea unor tuburi care emit raze X mult mai intense. Menționăm că
în unele construcții, anticatodul și anodul reprezintă un singur elctrod.
În acest caz, pe anod se dispune startul de material geru fuzibil acre
joacă roluul anticatodului.
Alte imaginii: Camera de lucru
Prima sa xeperiență
Tub Rontgen I
Tub Rontgen II
Pentru sugestii va rugam sa scrietila adresa [email protected]
sau la
[email protected]
Bibliografie: Lumina - undă sau corpuscul?
http://www.chass.utoronto.ca/ipst/html/rontgen.html