Рентгеновы лучи: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

Рис. 17. Просвечивание боковой обшивки корабля

Рентгеновское просвечивание применяется также на судостроительных верфях. На рисунке 17 показано просвечивание боковой обшивки корабля. И в этом случае контролируют качество соединения отдельных металлических листов обшивки.

До сих пор мы рассматривали только применения рентгеновых лучей в технике, основанные на их способности проходить сквозь непрозрачные для обыкновенного света тела. Благодаря этому они делают видимыми скрытые внутри тела дефекты. Но эти дефекты должны быть настолько большими; чтобы тень от них была видна на экране простым глазом. Однако рентгеновы лучи обладают такими свойствами, которые позволяют нам рассмотреть детали строения тел, невидимые в любой самый сильный микроскоп. А изучение строения тел позволяет учёным лучше понять, отчего зависят свойства этих тел: прочность, тягучесть, блеск и так далее. Зная это, человек может по своему желанию изменять свойства тел и изготовлять различные усовершенствованные материалы.

Применение рентгеновых лучей, выявляющее структуру строения окружающих нас тел, называется рентгеновским структурным анализом. Рентгеновский структурный анализ подтвердил предположения учёных о том, что все окружающие нас тела построены из мельчайших частиц: атомов и молекул. Размеры атомов и молекул настолько малы, что даже в самый сильный микроскоп тела кажутся сплошными, хотя на самом деле они состоят из отдельных частиц.

Изучая законы прохождения рентгеновых лучей через различные вещества, учёные могут определить, в каком порядке расположены атомы внутри вещества. С помощью рентгеновских снимков можно как бы увидеть атомы с увеличением в 100 и более миллионов раз.

Рентгеновский структурный анализ показал, что разные тела имеют различное строение, а свойства тел зависят от их строения. Так, например, мы знаем два тела — алмаз и графит. Химический анализ показывает, что оба они состоят из одного и того же элемента — углерода. Однако вид и свойства их настолько различны, что трудно найти между ними что-либо общее. В самом деле, алмаз — это самое твёрдое из всех известных на Земле веществ. Он используется для резки стекла и обработки различных металлов. А графит — его родной брат — мягок, легко растирается пальцами, мажется и оставляет чёрный след; из него изготовляют карандаши. Алмаз прозрачен, как стекло, а графит — чёрен и непрозрачен.

В чём же причина такого различия? Оказывается, в различном расположении атомов. На рисунке 18, а мы видим расположение атомов в алмазе, а на рисунке 18, б — в графите. Различным расположением атомов в алмазе и графите и объясняются их различные свойства. Можно привести и другие примеры.

Рис. 18. Модель расположения атомов в алмазе (а) и в графите (б)

В целом ряде случаев с помощью рентгеновского структурного анализа можно, например, контролировать, правильно ли идёт процесс изготовления изделий из металлов и сплавов. Можно судить и о том, какую механическую или термическую обработку прошёл данный кусок металла: прокован ли он в горячем или холодном виде или отожжён (т. е. прогрет) более или менее длительное время после проковки.

На рисунке 19 приведены рентгенограммы отожжённого и холодно обработанного металла. Разница между ними ясно видна. Если отжог недостаточен, или наоборот, деталь была перегрета — это всё скажется на рентгеновском снимке и позволит во-время исправить процесс, например, изменив температуру печи.

Наконец, пользуясь методами рентгеновского спектрального анализа, т. е. разлагая рентгеновские лучи, испускаемые каким-либо веществом в спектр (подобно тому, как с помощью призмы разлагается в спектр видимый свет — только другими приборами), мы можем определить химический состав тела, т. е. сказать, из какого сорта атомов оно состоит. В целом ряде случаев такой рентгено-химический анализ оказывается проще и скорее, чем обычный химический анализ.

Рис. 19. Рентгенограмма отожжённого и холодкообработанного металла.

Открытие рентгеновых лучей является огромным достижением науки. Использование этих лучей прочно вошло в нашу жизнь. Лучами Рентгена широко пользуются в настоящее время врачи, инженеры и учёные.

Развитие многих областей науки и техники оказалось возможным благодаря применению рентгеновых лучей. Поэтому советские учёные стараются полностью использовать эти замечательные лучи, чтобы быстрее двигать вперёд науку, укреплять мощь и поднимать культуру нашей великой Родины.

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО ТЕХНИКО-ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

НАУЧНО-ПОПУЛЯРНАЯ БИБЛИОТЕКА

1. Проф. М. Ф. СУББОТИН. Происхождение и возраст Земли.

2. Проф. И. Ф. ПОЛАК. Как устроена Вселенная.

3. Проф. в. Г. БОГОРОВ Подводный мир.

4. Проф. Б. А. ВОРОНЦОВ-ВЕЛЬЯМИНОВ. Происхождение небесных тел.

5. Проф. А. А. МИХАИЛОВ. Солнечные и лунные затмения.

6. Проф. В В ЛУНКЕВИЧ. Земля в мировом пространстве.

7. А. А. МАЛИНОВСКИЙ. Строение и жизнь человеческого тела

8. Проф. И. С. СТЕКОЛЬНИКОВ Молния и гром.

9. Проф. Б. Л. ДЗЕРДЗЕЕВСКИи. Воздушный океан.