Δευτέρα, 8 Νοεμβρίου 2010

115η Επέτειος από την ανακάλυψη των ακτινών X

Στις 8/11/1895, ο Wilhelm Roentgen (1845-1923) ανακάλυψε τις ακτίνες Χ (ανακάλυψη που του χάρισε το βραβείο Nobel).

Ακτίνες Χ

Οι ακτίνες Χ ή ακτίνες Roentgen (τεχνολογία που χρησιμοποιείται στις ευρέως γνωστές ακτινογραφίες) ήταν το αποτέλεσμα της παρατήρησης των ιδιοτήτων των ηλεκτρονίων που επιτυγχάνονταν μέσα σε σωλήνα χαμηλής πίεσης, από ηλεκτρονικό πεδίο και έπεφταν σε μεταλλικό στόχο. Ο Roentgen παρατήρησε ότι όταν πλησίαζε στο σωλήνα μία φθορίζουσα ουσία, τότε η ουσία ακτινοβολούσε φως, ενώ όταν πλησίαζε σε φωτογραφικό φιλμ, τότε η αυτό μαύριζε. Υποστήριξε, λοιπόν, ότι τα φαινόμενα αυτά οφείλονταν σε ένα νέο, άγνωστο και μυστηριώδη τύπο ακτινών, τις οποίες ονόμασε ακτίνες Χ. Το σύμβολο Χ (όπως και στην άλγεβρα για άγνωστες ποσότητες) χρησιμοποιήθηκε για να δηλώσει την μέχρι τότε άγνωστη φύση των ακτινών.

Παραγωγή των ακτινών Χ

Η συσκευή, που χρησιμοποίησε ο Roentgen, αποτελείται από ένα γυάλινο σωλήνα, εφοδιασμένο με δύο ηλεκτρόδια, την άνοδο και την κάθοδο. Η κάθοδος θερμαίνεται και εκπέμπει ηλεκτρόνια. Η θερμοκρασία είναι ανάλογη με τον αριθμό των ηλεκτρονίων που εκπέμπονται στη μονάδα του χρόνου, άρα όσο αυξάνει η θερμοκρασία, αυξάνει και ο αριθμός των ηλεκτρονίων.
Μεταξύ ανόδου και καθόδου εφαρμόζεται υψηλή τάση, η οποία επιταχύνει τα ηλεκτρόνια. ο σωλήνας περιέχει αέριο σε πολύ χαμηλή πίεση (της τάξης των 10-7 atm), ώστε να περιορίζονται οι συγκρούσεις των ηλεκτρονίων με τα μόρια του αερίου. Τα ηλεκτρόνια προσπίπτουν στην άνοδο με μεγάλη ταχύτητα.
Η άνοδος εκπέμπει μια πολύ διεισδυτική ακτινοβολία, που ονομάζεται ακτίνες Χ. Επειδή αναπτύσσεται πολύ υψηλή θερμοκρασία στην άνοδο, το υλικό της ανόδου είναι δύστηκτο μέταλλο και ψύχεται για να μη λιώνει. Επομένως:
Οι ακτίνες Χ παράγονται, όταν ηλεκτρόνια μεγάλης ταχύτητας, που έχουν επιταχυνθεί από υψηλή τάση, προσπίπτουν σε μεταλλικό στόχο.
xray
Συσκευή παραγωγής ακτίνων Χ. Ηλεκτρόνια μεγάλης ταχύτητας προσπίπτουν σε μεταλλικό στόχο. Από το μεταλλικό στόχο εκπέμπονται ακτίνες Χ.

Φύση των ακτίνων Χ

Τα πειράματα έχουν δείξει ότι οι ακτίνες Χ είναι ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία (φωτόνια), που έχει πολύ μικρό μήκος κύματος. Το μήκος κύματος είναι 10000 φορές μικρότερο από το μήκος κύματος του ορατού φωτός και είναι συγκρίσιμο με το μέγεθος του ατόμου.
Επομένως:
Οι ακτίνες Χ είναι αόρατη ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, που έχει μήκη κύματος πολύ μικρότερα από τα μήκη κύματος των ορατών ακτινοβολιών.
Το κείμενο και η εικόνα προέρχονται από το σχολικό βιβλίο Φυσικής Γενικής Παιδείας της Γ’ Ενιαίου Λυκείου (Γεωργακάκος, Π. [κ.ά.], 2002, σ.σ. 56-57)

Δεν υπάρχουν σχόλια: