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El núcleo y sus radiaciones Curso 2011 Clase 4 Página 1 Departamento de Física Fac. Ciencias Exactas - UNLP Fueron descubiertos por Wilhem Röntgen (1845-1923) en Würzburg el 8 de noviembre de 1895. 1895 PN 1901 Rayos X "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. 1857 Geissler inventó una bomba de vacío, que utilizaba el vacío que aparece en el extremo de una columna de mercurio (utilizada como pistón). 1855 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.
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Fueron descubiertos por Wilhem Röntgen (1845-1923) en
Würzburg el 8 de noviembre de 1895.
1895 PN 1901
Rayos X
"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.
1857
Geissler inventó una bomba de vacío, que utilizaba el vacío que
aparece en el extremo de una columna de mercurio (utilizada como
pistón).
1855
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.
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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.
1876 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.
1897
1894 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
1893 PN 1905
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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“.
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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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Feria Industrial Chicago de 1898
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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!!)
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La forma regulares de los cristales sugería que los átomos estaban dispuestos
en forma ordenada en ellos.
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Según Röntgen, podrían constituir una onda longitudinal.
1912 Max von Laue propuso usar un cristal como "red de difracción". PN 1914
Friedrich y Knipping hicieron el experimento:
Que son los rayos X?
Rayos X
cristal placa fotográfica
≈ 0.1-0.5 Ǻ
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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
1912 PN 1915 W.H.Bragg y W.L.Bragg
•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:
(se dice que están en fase) interferirán constructivamente.
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De este tipo de experimentos surge la información de la estructura de los
cristales
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¿Cómo se producen los rayos X?
El proceso es equivalente a un efecto fotoeléctrico inverso.
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a) Radiación característica
1915 Duane y Hunt
eVh máxVec
h 1min
AmstrongenvoltV )(
12396min
b) Bremsstrahlung
Rayos X
Anticátodo de Mo
Kα
Kβ
Átomo del
anticátodo
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