«Рентгеновы лучи»

Скан: AAW, обработка, формат Djv: DNS, 2011

Редактор В. Т. Хозяинов. Техн. редактор М.А.Панкратова.

Подписано к печати 25/XI 1949 г. 2 печ. л. 1,78 уч. — изд. л. 36,105 тип. зн. в печ. листе. А-15802. Тираж 200 000 экз. Цена книги 50 коп. Заказ № 1919.

3-я типография «Красный пролетарий» Главполиграфиздата при Совете Министров СССР. Москва, Краснопролетарская, 16.

Цена 50 к.

Народной фантазией создано много сказок о чудесных вещах, с помощью которых люди приобретают необычайное могущество, совершают необыкновенные подвиги. Кто из нас в детстве не слыхал или не читал о волшебном ковре-самолёте, семимильных сапогах, замечательном серебряном блюдечке или шапке-невидимке!

На ковре-самолёте герой сказки в одно мгновение переносится по воздуху из одной страны в другую. Семимильные сапоги позволяют ему шагать так быстро, что за ним никто не может угнаться. Серебряное блюдечко показывает всё, что происходит в любом другом месте света. А шапка-невидимка делает героя невидимым.

Ещё совсем недавно, пятьдесят — сто лет назад, эти сказки были лишь мечтой народа; всё, о чём в них рассказывалось, казалось неосуществимым. В наше время это уже не так. Многое из того, о чём в сказках мечтал народ, ныне, благодаря упорному, часто самоотверженному труду учёных, стало действительностью.

Ежедневно по необъятным пространствам нашей родины, выполняя мирную и оборонную работу, летают тысячи самолётов. А семимильные сапоги — ведь это мотоциклы, автомобили, быстроходные катера! Мыслимо ли пешеходу угнаться за мотоциклом или автомобилем, которые могут пробежать в одну минуту три километра? Даже всевидящее «серебряное блюдечко» уже не удивляет современных людей: это телевизор — прибор, который с помощью радиоволн передаёт изображения на далёкие расстояния. Много и других чудесных вещей изобрёл человек для того, чтобы облегчить и улучшить свою работу и жизнь.

В нашей книжке мы расскажем об одном из таких открытий: о невидимых рентгеновых лучах. Эти замечательные лучи обладают способностью проходить сквозь вещества, непроницаемые для видимого света — сквозь металл, бумагу, кожу. Всевозможные оптические приборы: лупы, бинокли, микроскопы улучшают человеческое зрение, но с их помощью можно рассматривать только поверхность непрозрачных тел. Большинство же окружающих нас предметов — пласты земли, растения, металлы, тела людей и животных — непрозрачны, то-есть не пропускают световых лучей. Между тем иногда бывает очень важно заглянуть внутрь какого-нибудь тела или предмета, не разрушая его. Например, в случае заболевания или повреждения внутренних органов, при переломах костей часто крайне необходимо заглянуть внутрь человеческого тела, осмотреть больные места.

Это можно сделать с помощью рентгеновых лучей. Чтобы обнаружить, например, местонахождение пули или осколка в теле раненого, достаточно лишь «просветить» раненное место рентгеновыми лучами; тогда можно увидеть, где находится пуля или осколок. Рентгеновы лучи позволяют видеть содержимое закрытых предметов (ящика, кошелька, коробки), пустоты в кусках металла и многое другое. Для этого не требуется ни разрезать, ни раскрывать, ни разрушать вещи. Как лампа, зажжённая в тёмной комнате, позволяет увидеть всё, что в этой комнате находится, или как солнечный луч, падающий на прозрачный стакан с налитым в него чаем и опущенной в него ложкой, позволяет увидеть и ложку, и чай, и чаинки, так и пучок рентгеновых лучей, падающий на непрозрачный кусок металла, позволяет обнаружить в нём раковины или пустоты, невидимые снаружи.

У рентгеновых лучей есть и другие чрезвычайно существенные свойства, используя которые можно обнаружить особенности строения тела, невидимые ни в один микроскоп. Эти лучи помогают также узнать, из каких частей состоит то или иное вещество, то-есть определить его химический состав.

Задачей настоящей книжки и является рассказать читателю о свойствах, природе и способах получения рентгеновых лучей; о том, какую пользу они приносят науке и технике.

1. Световые лучи

Наши глаза — один из самых необходимых органов. Глаза — орган зрения. При помощи них мы воспринимаем свет и благодаря этому «видим» окружающий нас 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 [1]).

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 обнаруживаем, 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 инфракрасными 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 вызывают 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.

Если 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 больше 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).

Рис. 1. Ложка в стакане.

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