Рентгеновская трубка

ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ

Мы уже познакомились со свойствами электронов и знаем, как можно управлять этими «атомами электричества». Теперь расскажем об электронных приборах.

В разделе об электронных лучах мы говорили, что очень быстрые электроны способны вызвать свечение в катодной трубке (рис. 19). В 1895 году было обнаружено,

image

Рис. 19. Рентгеновская трубка.

что стекло, на которое падает электронный пучок, излучает не только видимый свет, но и очень короткие электромагнитные волны — рентгеновские лучи. Длина волн этих лучей в сотни раз меньше, чем у самых коротких видимых лучей. Источником их также являются колебания электронов в атомах, но колебания уже не внешних электронов, как в видимом свете, а электронов, лежащих близко к ядрам атомов.

Особенно сильное рентгеновское излучение получается в том случае, когда электронные лучи падают не на стекло, а на пластинку из вольфрама, платины или из какого-нибудь другого тяжёлого металла. Заряды ядер этих металлов очень велики, и электроны, лежащие во внутренних слоях атомов, притягиваются к ядрам с громадной силой. Для того чтобы катодные лучи могли проникнуть в глубокие слои электронной оболочки, бомбардирующие электроны должны разогнаться в очень сильном электрическом поле. Это и достигается в рентгеновских трубках (рис. 19). Катод и металлическая пластинка— антикатод (что значит — лежащий против катода) рентгеновской трубки соединены с источником тока высокого напряжения. Выйдя из катода, электроны приобретают в сильном электрическом поле огромные скорости, мчатся к пластинке и проникают глубоко в атомы металла. Внутренние электроны атомов начинают колебаться от этих электронных ударов. Колеблются они гораздо быстрее, чем внешние электроны, подобно тому как сильно натянутая струна колеблется быстрее, чем ослабленная. Значит, и электромагнитные волны, излучаемые этими электронами, будут короче световых.

Электроны, ударяющие в антикатод, тоже испускают рентгеновские лучи. Эти «первичные» электроны при ударе резко тормозятся и излучают при этом электромагнитные волны, составляющие вместе с волнами от внутренних электронов рентгеновское излучение.

Рентгеновские лучи очень легко проходят через многие вещества, совершенно не прозрачные для видимого света: через картон, дерево, кожу, через ткани животных. На этом основано их широкое применение в технике и медицине. Просвечивая тело рентгеновскими лучами, врачи легко находят переломы костей, язвы, опухоли, туберкулёзные изменения в лёгких. Инженеры с помощью рентгеновских лучей обнаруживают трещины и раковины в металлических изделиях.

Category: Электроны