ання менше, ніж енергія іонізації атомів, то атоми переходять в збуджений стан, але не іонізуються.
3. Некогерентного розсіяння (ефект Комптона). Цей ефект виявлений американським фізиком Комптоном. Він відбувається, якщо речовина поглинає рентгенівські промені малої довжини хвилі. Енергія фотонів таких рентгенівських променів завжди більше, ніж енергія іонізації атомів речовини. Ефект Комптона є результатом взаємодії високоенергетичного фотона рентгенівських променів з одним з електронів зовнішньої оболонки атома, який має порівняно слабкий зв'язок з атомним ядром.
Високоенергетичний фотон передає електрону деяку частину своєї енергії. Збуджений електрон вивільняється з атома. Частина енергії початкового фотона випромінюється у вигляді фотона рентгенівського випромінювання більшої довжини хвилі під деяким кутом до напрямку руху первинного фотона. Вторинний фотон може іонізувати інший атом і т.д. Ці зміни напрямку і довжини хвилі рентгенівських променів відомі як ефект Комптона.
Деякі ефекти взаємодії рентгенівського випромінювання з речовиною
Як було згадано вище, рентгенівські промені здатні порушувати атоми і молекули речовини. Це може викликати флюоресценцію певних речовин (наприклад, сульфату цинку). Якщо паралельний пучок рентгенівських променів направити на непрозорі об'єкти, то можна спостерігати як промені пройдуть крізь об'єкт, поставивши екран, покритий флюоресцирующим речовиною.
Флуоресцентний екран можна замінити фотографічної плівкою. Рентгенівські промені роблять на фотографічну емульсію таку ж дію, як і світло. Обидва методи використовуються в практичній медицині.
Іншим важливим ефектом рентгенівського випромінювання є їх іонізуюча здатність. Це залежить від їх довжини хвилі та енергії. Цей ефект забезпечує метод для вимірювання інтенсивності рентгенівського випромінювання. Коли рентгенівські промені проходять через іонізаційні камеру, виникає електричний струм, величина якого пропорційна інтенсивності рентгенівського випромінювання.
Поглинання рентгенівського випромінювання речовиною
При проходженні рентгенівських променів через речовину їх енергія зменшується через поглинання і розсіяння. Ослаблення інтенсивності паралельного пучка рентгенівських променів, що проходять через речовину, визначається законом Бугера: I=I0 · e-? D, де I0 - початкова інтенсивність рентгенівського випромінювання; I - інтенсивність рентгенівських променів, що пройшли через шар речовини, d - товщина поглинаючого шару,?- Лінійний коефіцієнт ослаблення. Він дорівнює сумі двох величин: t - лінійного коефіцієнта поглинання і?- Лінійного коефіцієнта розсіювання:? =? +?
В експериментах виявлено, що лінійний коефіцієнт поглинання залежить від атомного номера речовини і довжини хвилі рентгенівських променів:
? =K? Z3? 3, де k - коефіцієнт прямої пропорційності,?- Щільність речовини, Z - атомний номер елемента,?- Довжина хвилі рентгенівських променів.
Залежність від Z дуже важлива з практичної точки зору. Наприклад, коефіцієнт поглинання кісток, які складаються з фосфату кальцію, майже в 150 разів перевищує коефіцієнт поглинання м'яких тканин (Z=20 для кальцію і Z=15 для фосфору). При проходженні рентгенівських променів через тіло людини, кістки чітко виділяються на тлі м'язів, сполучної тканини і т.п.
Відомо, що травні органи мають таку ж величину коефіцієнта поглинанн...
