Bài 28: Tia X

I. Phát hiện tia X

Năm 1985, khi cho một ống phóng tia catốt hoạt động, Rontgen rút ra được kết luận: Mỗi khi có một chùm tia cathode- tức là một chùm electron có năng lượng lớn- đập vào một vật rắn thì vật đó phát ra tia X.

II. Cách tạo ra tia X

Để tạo ra tia X người ta dùng ống cathode- một ống thủy tinh, bên trong là chân không, gồm một dây nung bằng vonfam FF' dùng làm nguồn êlectron và hai điện cực:

• Một cathode K, bằng kim loại, hình chỏm cầu để làm cho electron phóng ra từ FF', đều hội tụ vào anode A.
• Một anode A làm bằng kim loại có khối lượng nguyên tử lớn và điểm nóng chảy cao, được làm nguội bằng một dòng nước khi ống hoạt động.

Dây FF' được nung nóng bằng một dòng điện. Người ta đặt giữa anode và cathode một hiệu điện thế cỡ vài chục kV. 

Các electron bay ra từ dây nung FF' sẽ chuyển động trong điện trường mạnh giữa anode và cathode đến đập vào A và làm cho A phát ra tia X.

III. Bản chất và tính chất của tia X

1. Bản chất

Tia X là sóng điện từ có bước sóng nằm trong khoảng 10^-11 đến 10^-8 m.

2. Tính chất

• Tính chất quan trong nhất của tia X là khả năng đâm xuyên. Tia X có bước sóng càng ngắn thì khả năng đâm xuyên càng lớn, ta nói nó càng cứng.
• Tia X làm đen kính ảnh. 
• Tia X làm phát quang một số chất.
• Tia X làm ion hóa không khí.
• Tia X có tác dụng sinh lí: hủy diệt tế bào, do đó được sử dụng để chữa ung thư nông.

3. Công dụng

• Trong y học: chẩn đoán và chữa trị một số bệnh.
• Trong công nghiệp: tìm khuyết tật trong các vật đúc bằng kim loại và trong các tinh thể.
• Trong giao thông: kiểm tra hành lí của hành khách khi đi máy bay.
• Trong phòng thí nghiệm: nghiên cứu cấu trúc và thành phần của các vật rắn.

IV. Thang sóng điện từ

Sóng vô tuyến, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia X và tia gamma, đều có cùng bản chất, cùng là sóng điện từ, chỉ khác nhau về bước sóng (tần số). 

Các sóng này tạo thành một phổ liên tục gọi là thang sóng điện từ.