Rayos X. Fueron descubiertos por Wilhem Röntgen ( ) en Würzburg el 8 de noviembre de 1895.

Transcripción

1 Página 1 Fueron descubiertos por Wilhem Röntgen ( ) en Würzburg el 8 de noviembre de PN 1901 "On a new kind of rays" Nature 53, 274 (1896). Antecedentes. En los años anteriores se venía experimentando con descargas eléctricas en gases: se encerraban gases a distinta presión en tubos de vidrio y mediante electrodos se generaban descargas eléctricas cuya luz era analizada Geissler inventó una bomba de vacío, que utilizaba el vacío que aparece en el extremo de una columna de mercurio (utilizada como pistón). Plücker observó que aparecía una mancha fluorescente en el vidrio en la región opuesta al cátodo. También era posible mover la mancha aplicando un campo magnético cerca del tubo.

2 Página 2 Hittorf, un estudiante de Plücker, observó que poniendo una pantalla en el cámino se producían sombras regulares en la zona de fluorescencia. Eran rayos que se propagaban en línea recta Goldstein propuso llamarlos "rayos catódicos". La opinión científica estaba dividida: Los ingleses (William Crookes) defendían la tesis de que los rayos eran partículas. Los alemanes (Hertz, Lenard, ) sostenían que eran ondas como la luz ya que podían atravesar delgadas películas metálicas PN J. J. Thomson mostró que los rayos catódicos se propagaban a menor velocidad que la luz El mismo Thomson determinó la relación e/m de estos rayos. PN 1906

3 Página 3 En 1894 Röntgen comenzó a estudiar los rayos catódicos. Y qué fue lo que descubrió? Una radiación no afectada por los campos electromagéticos, sumamente penetrante, y cuya transparencia dependía del material que atravesaba. Frente a estas características (?) los llamó rayos X.

4 Página 4 ser en dip i ty n = facultad de hacer descubrimientos fortuitos por accidente. [From the characters in the Persian fairy tale The Three Princes of Serendip, who made such discoveries, from Persian Sarandºp, Sri Lanka, from Arabic Sarandºb.]. (J. J. Thomson (1894) y F. Smith habían observado un efecto similar pero no lo exploraron). El impacto del descubrimiento sobre el público fue notable. El uso práctico de los rayos X fue evidente inmediatamente. El impacto sobre la comunidad científica fue también notable.

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6 Página 6 Feria Industrial Chicago de 1898 En 1899 se vió que al pasar por una rendija del orden del μ, el haz de rayos X se ensanchaba sufría una difracción resultando λ 1Ǻ ( el tamaño atómico!!)

7 Página 7 La forma regulares de los cristales sugería que los átomos estaban dispuestos en forma ordenada en ellos.

8 Que son los rayos X? Página 8 Según Röntgen, podrían constituir una onda longitudinal Max von Laue propuso usar un cristal como "red de difracción". PN 1914 Friedrich y Knipping hicieron el experimento: Ǻ cristal placa fotográfica

9 Laue demostró que: Los rayos X eran ondas (electromagnéticas) ya que podían dar lugar a fenómenos de interferencia Los rayos X poseían cortas longitudes de onda Los cristales poseen una estructura atómica ordenada Página W.H.Bragg y W.L.Bragg PN 1915 La radiación es dispersada por los átomos en todas direcciones El haz emergente, el incidente y la normal están en el mismo plano (reflexiones de Bragg) En general la radiación interfiere destructivamente Si los haces emergentes de reflexiones en distintos planos verifican una diferencia de camino: n 2dsen (se dice que están en fase) interferirán constructivamente.

10 Página 10 d n 2dsen De este tipo de experimentos surge la información de la estructura de los cristales

11 Cómo se producen los rayos X? Página 11 El proceso es equivalente a un efecto fotoeléctrico inverso.

12 Página 12 1% 99%

13 a) Radiación característica Página 13 Átomo del anticátodo Anticátodo de Mo K α K β b) Bremsstrahlung h máx ev min min V ( volt) 1915 Duane y Hunt h 1 ec V en Amstrong

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