Портрет Вильгельма Конрада Рентгена
8 ноября 1895 года немецкий физик Вильгельм Рентген впервые увидел загадочные лучи: сам ученый назвал их икс-лучами, а впоследствии они получили имя самого Рентгена. Отдел науки «Газеты.Ru» вспоминает историю открытия и рассказывает, какую роль икс-излучение играет в нашей жизни.
Ровно 120 лет назад, вечером 8 ноября 1895 года, немецкий физик Вильгельм Конрад Рентген работал в своей лаборатории. Окончив очередную серию экспериментов, ученый выключил освещение и накрыл трубку Крукса — прибор, представляющий собой заполненную разреженным газом колбу, с двух сторон которой впаяны положительно и отрицательно заряженные электроды (катод и анод), — чехлом из черного картона. Трубка при этом осталась под напряжением, а в полумраке комнаты ученый заметил свечение оказавшегося рядом экрана, покрытого кристаллами синеродистого бария.
Лаборатория Вильгельма Конрада Рентгена в Вюрцбургском университете
Рентген был удивлен этим явлением и начал проводить самые разнообразные опыты с трубками и бариевыми экранами. Почти сразу ему удалось установить, что загадочное излучение обладает проникающим эффектом — оно пронизывает бумагу, дерево, металлы, стекло...
Физик писал: «Легко найти, что все тела проницаемы для этого агента, но в различной степени. Я приведу несколько примеров. Бумага обладает большой проницаемостью: за переплетенной книгой приблизительно в 1000 страниц я еще вполне свободно различал поверхность флюоресцирующего экрана; типографская краска не представляет значительного препятствия. Такова же была флюоресценция за двойной колодой игральных карт. … Еловые доски толщиной от 2 до 3 сантиметров поглощают очень мало. Алюминиевая пластинка около 15 мм толщиной сильно ослабляла, но еще не вполне уничтожала флюоресценцию».
В ходе экспериментов Рентген заметил: если между трубкой Крукса и экраном оказывается его рука, то она просвечивается насквозь, оставляя видимыми очертания костей. Кроме того, было обнаружено, что излучение засвечивает фотопластинки, хотя и не видно для человеческого глаза.
22 декабря 1895 года ученый сделал первый в истории человечества снимок человеческой руки, который впоследствии получит название рентгеновского снимка. «Моделью» стала жена физика Берта Рентген.
Снимок руки жены ученого — Берты Рентген, сделанный 22 декабря 1895 года
28 декабря 1895 года на заседании Вюрцбургского физико-математического общества Вильгельм Рентген выступил с докладом «О новом роде лучей», сообщив: «Черный картон, не прозрачный ни для видимых и ультрафиолетовых лучей солнца, ни для лучей электрической дуги, пронизывается каким-то агентом, вызывающим энергичную флюоресценцию.
Если держать между разрядной трубкой и экраном руку, то видны темные тени костей в слабых очертаниях тени самой руки».
Через месяц, 23 января 1896 года, это явление было продемонстрировано общественности: во время публичной лекции Рентген сделал снимок руки анатома Альберта фон Кёлликера, тем самым наглядно убедив слушателей в значимости своего открытия.
Физик тщательно исследовал обнаруженное им явление и сделал вывод, что таинственные лучи, которые сам ученый назвал Х-лучами, возникают под ударами катодных лучей на флюоресцирующих стенках вакуумной трубки. Икс-лучи не несли заряда и не отклонялись в магнитном поле. Рентген склонялся к мысли, что открытые им лучи близки к ультрафиолетовому излучению по своему химическому и люминесцентному действию. Сейчас науке известно, что рентгеновское излучение — это электромагнитные волны, энергия фотонов которых лежит на шкале электромагнитных волн между ультрафиолетовым и гамма-излучением.
В 1901 году за свое выдающееся открытие Вильгельм Конрад Рентген был удостоен Нобелевской премии по физике, став таким образом ее первым лауреатом.
Награда ученому была вручена со следующей формулировкой: «В знак признания исключительных услуг, которые он оказал науке открытием замечательных лучей, названный впоследствии в его честь».
Исследования икс-лучей продолжились в лабораториях всего мира. В России с ними работали, в частности, Петр Лебедев и Александр Попов — эти ученые значительным образом усовершенствовали техники экспериментов и часто демонстрировали на публичных лекциях рентгенограммы хорошего качества.
В настоящее время рентгеновские лучи широко используются во многих сферах: например, с их помощью можно выявлять внутренние дефекты в изделиях (железнодорожных рельсах или сварочных швах), определять как структуру вещества на атомном уровне (этот метод носит название рентгеноструктурного анализа), так и его химический состав (проводить рентгенофлуоресцентный анализ).
Рентгеновские лучи используются в повседневной жизни людей: с их помощью можно просвечивать багаж людей в аэропортах, делать снимки человеческого тела, тем самым как выявляя повреждения костей, так и получая объемные изображения внутренних органов (для этого применяются компьютерные томографы).
