Реферат: Великие научные эксперименты

Не правда ли, жаль, что это сообщение оказалось простой газетной уткой!

Прошло много лет с той поры, как вюрцбургский профессор Вильгельм Конрад Рент­ген открыл невидимые лучи, заставляющий светиться платино-цианистый барий.

В наше время лучи икс - лучи Рентгена - никому больше не представляются чудом. Люди уже давно привыкли к ним. Рентгеновский снимок, показывающий нам строение наших легких, удивляет нас не более, чем телефон на столе или автомобиль, проезжающий мимо наших окон. Ученые исследовали свойства таинствен­ных лучей, инженеры и врачи научились пользоваться лучами, применять их на практике.

Лучи икс, лучи - загадка перестали быть загадкой.

Физики поняли, почему в баллоне с разреженным га­зом, через который проходит электрический ток, возни­кают невидимые лучи. Они разгадали их происхожде­ние, их природу.

Лучи Рентгена возникают тогда, когда в стеклянную стенку баллона ударяется поток электронов, с огромной скоростью мчащихся сквозь разреженный газ.

Скелет :змеи (рентгеновский снимок)

Когда-то Герц и Крукс спорили о том, что такое электрический ток, проходящий в разреженном газе: колебания ли это, волны или материальные частицы, заряженные электричеством? Оказалось, доля истины бы­ла в предположении обоих. Современные физики пола­гают, что электрический ток - это и то и другое сразу: и частицы, летящие с огромной скоростью, и особого рода колебания, волны. То же можно сказать и о лучах икс. В тот самый момент, когда несущиеся сквозь газ электроны натыкаются на стеклянную стенку, в балло­не возникают новые волны-частицы. Они разбегаются по всем направлениям от стеклянной стенки, о которую ударились электроны. Волны-частицы, испускаемые стенкой, - это и есть лучи икс, открытые профессором Рентгеном.

И не только стекло, поставленное на пути электро­нов, испускает невидимые лучи. Сам Рентген, производя свои опыты, заметил, что если на пути электронов по­ставить металл, то и металл начнет испускать лучи­ и даже еще сильнее, чем стекло. Позже было установлено, что, с каким бы твердым телом не столкнулись быстрые электроны, оно делается источником рентгенов­ских лучей.

ПРИМЕНЕНИЕ В ЖИЗНИ

В современных рентгеновских трубках лучи икс по­лучаются от удара электронов об антикатод - массив­ный кусок тугоплавкого металла, (железа или вольфрама). В трубку подают высокое электрическое напряже­ние. Чем выше напряжение, тем быстрее движутся электроны, тем энергичнее оказываются лучи Рентгена, испускаемые антикатодом, и тем легче проходят эти лу­чи сквозь тела, непроницаемые для видимого света.

Уже позже научились изготовлять мощные труб­ки, рассчитанные на электрическое напряжение в шесть­сот - семьсот тысяч вольт. Электротехнические заводы давно уже наградили массовое производство рентгеновских трубок и рентгеновских аппаратов. Спрос на них растет с каждым годом.

Какое же применение в жизни нашли себе невидимые лучи, которые открыл скромный профес­сор, гениальный немецкий физик Вильгельм Конрад Рентген?

Больше всего они пригодились медикам. Вооружив­шись лучами Рентгена, врач фотографирует кости в жи­вом человеческом теле, изучает явления, происходящие в легких, в желудке, в сердце. Дело в том, что для лучей Рентгена кости, не так прозрачны, как мускулы или же­лезы. Потому и проступают темные очертания костей на фотографическом снимке, сделанном рентгеновскими лу­чами. А легкие отчетливо видны на снимке потому, что они прозрачнее, чем железы или мышцы. Но только изоб­ражения легких получаются не темные, а светлые.

Ну, а как желудок? Ведь он прозрачен для лучей Рентгена не больше и не меньше, чем все другие органы, находящиеся в брюшной полости человека. Как же воз­можно фотографировать желудок?

Немецкий ученый Ридер нашел выход из этого за­труднения. Пациенту предлагают съесть тарелку каши. Но каша это не простая, а особенная: в ней содержится сернокислый барий. Сернокислый барий менее прозрачен для рентгеновских лучей, чем внутренние органы и мус­кульные ткани человеческого тела. К тому же он совер­шенно безвреден: каша с сернокислым барием не очень­ то вкусна, но ее можно безо всякой опасности для здо­ровья съесть сколько угодно. Как только желудок пациен­та наполнится сернокислым барием - врач немедленно делает рентгеновский снимок. И тогда темные очерта­ния желудка отчетливо возникают на фоне окружающих тканей.

Сбылось все то, о чем сорок лет назад старый редактор Лехер писал в своей газете. Современные врачи уже и представить себе не могут, как это прежняя медицина обходилась без рентгеновских лучей. 3аболелли ли кто туберкулезом легких, расширением cepдца или язвой желудка, ранен ли кто пулей,- врачи просвечивают больного лучами Рентгена, фотографируют пораженные орга­ны тела. Взглянув на фотографический снимок, врач ясно видит, что творится в теле больного, распознает скрытую болезнь.

Но мало того, что лучи Рентгена часто помогают определить болезнь: некоторые тяжелые болезни они и вылечивают.

Так, рентгеновская трубка оказалась в одно и то же время фонарем, освещающим внутренности живого тела, и сосудом, содержащим драгоценное лекарство. Правда, пользоваться этим лекарством следует с большим ис­кусством: разрушая пораженные болезнью ткани, рентге­новские лучи могут нанести ущерб здоровым.

Ну, а неживое вещество? Способны ли лучи Рентгена проникать в неживые вещества и обнаруживать в них то, что скрыто от человеческих глаз?

Вот в литейном цехе отлили какую-нибудь деталь. На

вид она хороша - казалось бы, лучше и не надо. А како­ва она внутри? Не попал ли в литье пузырек воздуха, нет ли в глубине металла трещины, которая при малей­шей перегрузке машины выведет деталь из строя?

На помощь инженеру приходят рентгеновские лучи. При первых опытах Рентгена невидимые лучи прони­кали только сквозь тонкие слои металла, а в толстых застревали, поглощались. Современные рентгеновские трубки с напряжением в сотни тысяч вольт испускают лучи гораздо более мощные, гораздо глубже «проникаю­щие». Такие лучи легко проходят через слой стали толщиной в десять-пятнадцать сантиметров. От них не скро­ется ни одна трещинка, ни один пузырек.

Рентгеновский снимок сразу выводит на чистую воду малейший изъян внутри металла.

Зоркие лучи Рентгена несут ответственную службу на заводах. Но еще более тонкую и сложную работу проделывают они в физических лабораториях. Они помогают физикам изучать строение вещества.

В 1912 году немецкие физики Лауэ, Фридрих и Книп­пинг сделали такой опыт. Они пропустили пучок рент­геновских лучей через кристаллик сернистого цинка.

Пройдя сквозь кристаллик, лучи упали на фотографиче­скую пластинку. Когда ученые проявили и отфиксиро­вали пластинку, оказалось, что на ней отпечатался какой-то замысловатый узор, составленный из маленьких тем­ных пятнышек.

Что за узор, откуда он?Лауэ сумел ответить на этот вопрос.Кристалл сернистого цинка состоит из атомов; двух веществ: серы и цинка. Эти атомы расположены в пространстве стройными правильными рядами. Внутри

кристалла, параллельно каждой его грани, идут, пересекаясь между собой, бесчисленные плоскости. Каждая из этих плоскостей – это геометрическая правильная сетка, составленная из атомов.