РЕНТГЕНОВЫ ЛУЧИ

СВЕТОВЫЕ ЛУЧИ

Г. С. ЖДАНОВ

1| аши глаза — один из самых необходимых органов.

* [1] Глаза — орган зрения. При помощи них мы воспри­нимаем свет и благодаря этому «видим» окружающий •н. ас мир.

Световые лучи, проникая через зрачок внутрь глаза, оказывают определённое действие на чувствительные окончания нервов, которыми заполнена задняя сторона глаза. Это воздействие по нервам передаётся в мозг, где отдельные возбуждения складываются в целую картину того, что находится перед нашими глазами *).

Обычно принято под светом понимать только такие лучи, которые помогают нам видеть окружающее. Главным источником такого видимого света для нас яв­ляется Солнце.

Солнечный или, как часто говорят, дневной свет пред­ставляет собой световые лучи, испускаемые Солнцем —■ громадным раскалённым газовым шаром.

.Солнечная энергия, приносимая нам светом, — глав­ный источник жизни на Земле. Само возникновение жиз­ни на Земле стало возможным благодаря солнечному теплу.

Дневной свет называют естественным светом. Поми­мо него, люди широко пользуются и другим так назы­ваемым искусственным светом. Источники искусствен­ного света всем известны, — это электрические лампы, свечи, керосиновые и газовые горелки.

Свет давно привлекал внимание учёных, они стреми­лись выяснить его природу и свойства. Теперь мы знаем, что видимый нами свет составляет лишь небольшую часть существующих в природе лучей.

Уже на примере солнечного излучения мы обнару-, живаем, что кроме видимого света есть и невидимый свет. Действительно, Солнце не только освещает, но и нагревает тела. Вместе с видимым светом к нам доходят и невидимые тепловые лучи Солнца; их называют и н - фрак, расными лучами.

Такие. же невидимые тепловые лучи испускают все нагретые тела. Поднесите руку к какому-либо нагретому - телу (утюгу, печке) и вы почувствуете идущую от него теплоту. Эта теплота и есть не что иное, как поток теп­ловых лучей, испускаемых нагретым телом. Тепловые лучи распространяются от него во все стороны и вызы-1 вают у человека лишь ощущение тепла. Глаз человека их не замечает. Сколько бы мы ни смотрели в тёмной комнате на горячий утюг, мы его всё равно не увидим. Тело человека также испускает тепловые лучи.

. ’С другой стороны, всем хорошо известно, что сол­нечные лучи вызывают так называемый загар. Мы знаем, однако, что человек загорает только на открытом воз­духе. Если мы будем находиться под стеклянной кры­шей, которая нисколько не уменьшает видимого света, то не загорим совсем.

Объясняется это тем, что кроме видимых и тепловых лучей Солнце посылает к нам ещё и другие лучи, по­лучившие название ультрафиолетовых. Ультра­фиолетовые лучи не проходят через стекло и частично задерживаются даже воздухом. Они-то и вызывают за­гар кожи. Поэтому человек особенно легко загорает вы­соко в горах, где слой воздуха, через который проходят солнечные лучи, меньше, и не может загореть под сте­клянной крышей.

Ни инфракрасные, ни ультрафиолетовые лучи наши­ми глазами не воспринимаются. Этим же свойством об­ладают и рентгеновы лучи.

Бели подойти к работающему рентгеновскому аппа­рату, то при всём старании нельзя заметить в воздухе каких-либо лучей, хотя аппарат излучает потоки рент­геновых лучей и многие из них попадают непосредствен­но в глаза наблюдателя.

Другой пример—радио. Человек не замечает радио­волн, хотя они распространяются вокруг Земли. Глаза и уши человека не приспособлены для того, чтобы уви­деть или услышать радиоволны. А в том, что радиоволны существуют, легко убедиться. Для этого достаточно лишь «настроить» на определённую волну радиоприёмник (т. е. поймать одну из «путешествующих» вокруг нас радио­волн) и можно слышать человеческую речь, музыку, пе­ние, передаваемые на расстояния в многие тысячи кило­метров.

Если нагревать кусок железа, то вначале он остаётся тёмным, хотя по мере разогревания испускает всё боль*
ше и больше невидимых тепловых лучей. Но при опре­делённой температуре тела мы увидим, что оно начинает светиться, сначала чуть заметным красноватым свече­нием, затем яркокрасным, жёлтым и, наконец, ярким белым светом. Это простое наблюдение указывает на близкое родство лучей тепловых и лучей видимого света.

Вызывающие загар ультрафиолетовые, лучи могут быть обнаружены также по их действию на фото­пластинку. При помощи этих лучей мы можем делать фотоснимки в со­вершенно «тёмной» ком­нате. Кроме того, под дей­ствием ультрафиолетовых лучей многие тела начи­нают светиться видимым светом.

Исследуя белый свет, идущий от Солнца, учё­ные установили, что на самом деле он является сложным. Считают, что белый солнечный свет со­стоит из семи основных цветов: красного, оранже­вого, жёлтого, зелёного, голубого, синего и фиоле­тового (так называемых семи цветов радуги).

Если лучи света проходят из одного прозрачного тела в другое, то они преломляются, т. е. изменяют своё направление. Это легко обнаружить, если посмотреть сбоку на стакан воды, в который опущена ложка (рис. 1). Ложка кажется изломанной. Это происходит потому, что лучи света, идущие от той части ложки, которая находится в воде, при переходе из воды в воздух откло­няются от прямолинейного пути.

Очень легко поставить опыт разложения белого света на его составные части. Для этого надо пропу­стить луч света через простой прибор, называемый приз­мой. Призма — это кусок стекла, ограниченный тремя плоскими гранями (рис. 2),

Проходя через призму, световой луч преломляете® два раза. При этом различные составные части белого света отклоняются на разные углы.

В результате этого из призмы, на которую падает белый - свет, выходят по разным направлениям, лучи - раз­личных цветов. Если поставить на пути этих лучей: зас­пан, то мы увидим картину, которая называется - спект­ром. Спектр видимого света показан на рисунке 2.

Такое разложение белого света в спектр мы часто наблюдаем на небе после дождя в виде радуги, когда

Солнечные лучи, падающие на Землям проходят через капли дождя. В радуге, как всякий может убедиться, цвета располагаются именно в там порядке, какой был указан выше.

Если бы наш глаз был более приспособленным, то за красным цветом радуги мы обнаружили бы её продол­жение, состоящее из невидимых инфракрасных лучей, а за фиолетовым — ультрафиолетовые лучи.

Сейчас точно установлено, что все рассмотренные выше лучи: видимые световые (от красного до фиолето­вого),. инфракрасные и ультрафиолетевые, а кроле того всевозможные радиоволны, интересующий нас рентге­новы лучи и, наконец, гамма-лучи (особаго сорта лучи, испускаемые радиоактивными телами), несмотря на раз­личные названия, имеют одинаковую природу.

Какова же эта природа? И в чём, в таком случае, заключается различие между названными лучами?

Природа всех этих лучей связана с электрическими и магнитными явления-ми.

Напомним всем хорошо известный опыт. Если мы, рассыпав по столу железные опилки, поднесём к нему магнит, то опилки, до того спокойно лежавшие, подско­чат со стола и прилипнут к магниту. Значит, на желез­ные опилки в присутствии магнита действует сила, при­тягивающая их. Говорят, что вокруг магната появилось магнитное поле.

Такой же опыт можно проделать с наэлектризован­ными телами. Результат будет тот же: и вокруг заря­женного электричеством тела появляется поле, которое называется электрическим. Попавшие в такое поле за­ряженные тела будут притягиваться или отталкиваться от тела, образовавшего поле, в зависимости от знаков и зарядов.

Электрическое и магнитное поля связаны между со­бой. При изменении электрического поля всегда появ­ляется поле магнитное и наоборот.

Световые лучи, как видимые, так и невидимые, и пред­ставляют собой такие связанные между собой электри­ческие и магнитные поля, распространяющиеся в про­странстве в виде волн.

Эти волны носят название электромагнит-

Н Ы X.

Таким образом, все перечисленные выше лучи со­ставляют одну семью электромагнитных волн.

В чём же отличие их друг от друга?

Все видели волны, которые разбегаются по спокой­ной, поверхности воды, если бросить в неё камень. Рас­стояние от одного гребня до соседнего гребня таких волн носит название длины волны. Волны от брошенного камня имеют длину в несколько сантиметров. Длина волны морских волн значительно больше. Все названные выше электромагнитные волны отличаются друг от друга дланой волны.. Радиоволны бывают длинные (в несколько километров) № короткие (в несколько метров ИЛИ1 даже сантиметров). Инфракрасные и видимые лучи намного короче. Так, зелёные видимые лучи иадеют длину волны, равную 5 стотысячным долям сантиметра. Волны рент­геновых лучей ещё короче: их длины лежат в пределах от десятимиллиардной до стомиллионной доли санти­метра. Ещё меньше длина волны гамма-лучей.

Ниже все известные лучи приведены в одной таблице, которая образует так называемую шкалу электро­магнитных волн.

ШКАЛА ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН

Длины воли