Рентген ттігіні рылысы

ЖАРЫ ЫСЫМЫ

М аксвелл жарыты электромагниттік теориясы негізінде жары арсы кездесетін тосауылдара ысым крсететіндігін алдын ала болжап айтты.Жары ысымын П.Н.Лебедев лшеді.Толынны электр рісіні серінен денедегі электрондар тербеліс жасайды. Электр тоы пайда болады. Бл ток электр рісі кернеулігіні бойымен баытталан (1- сурет). Реттелген озалыстаы электрондара магнит рісі тарапынан толынны таралу баытына арай баытталан Лоренц кші сер етеді. Бл - жары ысымыны кші.

Максвелл теориясыны дрыстыын длелдеу шін жары ысымын лшеу маызды болды. Кптеген алымдар солай жасамашы еді, біра жары ысымы те аз боландытан, оны сті келмеді. Ашы кндері 1 м² аудана не бары 4×10⁸ Н кш сер етеді. Жары ысымын алашы рет ататы орыс физигі Петр Николаевич Л е б е д е в 1900 ж. лшеді.

Л ебедевті аспабы жіішке шыны ыла ілінген те жеіл стерженьнен трады, оан жеіл анатшалар жапсырылан (2-сурет). Аспап ауасы сорылып алынан ыдысты

ішіне ттас орналастырылан. Жары стерженьні бір жаына орналасан анатшалара тскен. ысымыны шамасы туралы жіпті шиыршыталу брышы бойынша сз етуге болады. Жары ысымын дл елшеу иындыы ауаны ыдыстан тгелдей сорьш алу ммкін еместігімен байланысты болды (анатшалар мен ыдыс абыраларыны біркелкі ызбауынан ауа молекулаларыны озалысы осымша айналдырушы моментті пайда болуына себепші болады). Сонымен бірге, анатшалар беттеріні р трлі ызуы жіпті шиыршыталуына сер етеді (жары кзіне арай баытталан бет арама-арсы беттен арты ызады). Нерлым кбірек ызан беттен шаылан молекулалар, аздап ызан беттен шаылан молекулалара араанда, анатшаа лкен импульс береді.

Сол кездегі эксперименттік техника дрежесіні тмендігіне арамастан, те лкен ыдыс жне те жа анатшалар алып, Лебедев осы иыншылытарды брін жее білді. Аырында жарыты атты денелерге ысым тсіретіне длелденді жне оны шамасы лшеді. Ол Максвеллді алдын ала айтанымен дл келді. Соынан ш жыл ебектеніп, Лебедев бдан да нзік экспериментті іс жзіне асырды: жарыты газдара тсіретін ысымын лшеді.

Жарыты квантты теориясыны пайда болуы жары ысымыны себебін те оай тсіндіруге ммкіндік берді. деттегі тынышты массасы бар затты блшектері сияты, фотондарды импульсі бар. Олар здерін жтан денеге з импульсін береді. Біра импульсті саталу заына сйкес денені импульсі жтылан фотондар импульсіне те. Сондытан тыныштытаы дене озалыса келеді. Дене импульсіні згеруі дегеніміз - Ньютонны екінші заына сйкес, денеге кш сер етті деген сз.Лебедев тжірибелерін фотондарды импульс болады дегенні эксперименттік длелдемесі ретінде арастыруа болады.деттегі жадайларда жары ысымы те аз болса да, оны сері едуір болуы ммкін. Температурасы бірнеше ондаан миллион градус жлдыздарды ішінде электромагниттік толын шыаруды ысымы аса зор шамаа жетуі ммкін. Бл ысым гравитациялы кштермен атар жлдыздарды ішіндегі процестерде маызды рл атарады.

Максвелл динамикасына сйкес жары ысымы электромагниттік толынны электр рісіні ыпалынан тербелетін ортаны электрондарына Лоренц кші сер ететіндіктен туындайды. Квантты теория трысынан аланда фотондар жтыланда оларды денеге беретін импульстеріні нтижесінде ысым крініс береді.

Рентген ттігіні рылысы

азіргі кезде рентген сулелерін шыарып алу шін рентген ттіктері деп аталатын бден жетілдірілген рылылар жасалан.

3-суретте электронды рентген ттігіні ышамдалан схемасы кескінделген. Катод 1- вольфрамнан жасалан ылсым,

ол термоэлектронды эмиссия есебінен электрондар шыарады. Цилиндр 3 - электрондар аынын фокустайды, сонан со олар металл электродпен 2- (анодпен) сотыысады. Осыдан рентген сулелері туындайды. Анод пен катодты арасындаы кернеу бірнеше ондаан киловольта жетеді. Ттікге толы вакуум жасалады; одаы газды ысымы 10^-5 мм сын. ба-нан аспайды.

уатты рентген ттіктерінде анод сумен салындатылады, йткені элек-трондар тежелгенде кп млшерде жылу белініп шыады. Электрондар энергиясыны 3%-і ана пайдалы сулеге айналады.

Рентген сулелеріні толын зындыы 10-9-нен 10-10-не дейінгі диапазонда болады. Оларды тімділік абілеті зор жне медицинада, сондай-а кристалдар мен крделі органикалы молекулаларды рылымын зерттеу шін пайдаланылады

Рентген сулелеріні ашылуы. Бл сулелерді 1895 ж. неміс физигі Вильгельм Рентген ашан. Рентген зіне дейінгі кптеген алымдарды мн бермеген жне аара оймаандарын байай білді. Осы ерекше абілеті оны тамаша жаалы ашуына жрдемдесті. XIX асырды аяында аз ысымды газдардаы разряд физиктерді назарын жаппай аударды. Бл жадайларда газ разрядты ттіктерде те шапша электрондарды аыны туызылан. Сол уаытта оларды катод сулелері деп атаан. Бл сулелерді табиаты ол кезде сенімді трде тиянатала оймаан еді. Тек бл сулелерді шыатын басы ттікті катодында екені ана млім болан. Катод сулелерін зерттеумен шылданан Рентген, фотопластина ара ааза ораулы транына арамастан, разрядты ттікшені маында аарып аланын байады. Осыдан кейін ол таы бір тааларлык, былысты байады. Барийді платина ерітіндісіне батырылан ааз экрана разрядты ттікшені ораанда, экран аара бастайтыны байалды. Оны стіне, Рентген ттікше мен экранны арасына олын стаанда экранда олды нобайыны ыла рекінде сйектерді клекелері крінеді.

алым разрядты ттікшемен жмыс істегенде брын белгісіз кшті, тімді суле пайда болатынын тсінді. Ол оны Х-сулелердеп атады. Соынан бл сулелерге “рентген сулелері” деген термин берік алыптасты. Рентген жаа суле катод сулелеріні (шапша электрондар аыны) шыны ттікті абыраларына сотыысан орындарында пайда болатынын байаан. Бл орында шыны жасылдау жары шыаран. X-сулелер шапша электрондарды кез келген кедергімен, атап айтанда металл электрондармен тежегенде пайда болатынын кейінгі тжірибелер крсетті. VІ. Оытылып отыран оу материалын бекіту немесе дадыландыру жмыстарын жргізу. Есептер шыарту. 6.9.1-6.9.2. 1.Егер Рентген ттігіні анодты кернеуі 20 кВ болса, рентген суле шыаруды минимал толын зындыы андай?

2.Егер Рентген ттігіні алынан Рентген сулелеріні е максимал жилігі Гц болса, Рентген ттігі андай кернеумен жмыс істейді?

3. Кн сулесіні жерге жететін аыныны тыыздыы 1,4· Вт/м2. Жарыты толы жтатын бетке тсірілген жары ысымын есепте.

4. Толын зындыы 540 нм жасыл жарыты толы шаылдыратын бетті р - іне р секунда 2,7· фотон тседі. Бл суле шыару андай ысым тсіреді?

5.уаты 2Вт жары аыны ауданы 1 ара бетке алыпты тседі. Жары ысымын тап.

6.Энергиясы 15 Дж суле ауданы 2 бетті 1 мин бойы жарытандырады. Егер бет сулені толы жтатын болса, осы бетке тсетін ысымды есепте.

1. Есептер шыарту. 6.9.1-6.9.2.

VIІI. Баалау. й тапсырмасын беру: §6.7, 6.8 Есептер шыарту. 6.9.3-6.9.4.