ESCALA DE ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS

19. RA VOS INYRARROlos. ULTnA VIOLETAS y ROt:NTGEN

En los e.pítulos anlerio~ fueron d i~ulid as detll ladamente lIS d iversas propiedades de la lUI, las euale!! indican l. naturaleza ondu­latoria de ella (inter ferMCil, dilrlcción) y las cuales permiten e~ ta­blecer el carácter tnn~vel'llal de las Olida!! luminO!!8S (pohlriueión), De pa~o vario!! ve~, hemos IIGtadO que IIts ond/l ~ luminosas c01l51i · tuyen ondllS elllCtromagnéticas. En adelanto enconlraremCll< numero-1U y v.rladas demostraciones dI! la nalur_leta electromllgnéticlI de 1., nndas luminosa!.

Euminemos ailor!! ¡lIS particularIdades da lu ondas elUlro­magnéticas relacion.du con b . longitud de lis tn.

' 113. naroa Infrarl"O)ot J !ÚUniCl1etll

Aquel con junto de ondll.~ electromagnéticas que !le ll ama ltu (8 veces 1(.1% lJislblt) oon.s.tituye un eslrooho intervalo da longi~ud e!l de ond !\! «llllenida~ apro;limadamenle elUre los 400 '1 800 nm. Ellas ectúan directamenle eobro el ojo humano produciend(j lma tIlc ¡ l~ción II!'peeí­f ica en &u retina, la cUIIlllevlI a ¡II perc.epdón lumino~lI. Como con­secuencia de esto el indlc.do Inlerv.lo de longitudes de onda juega \In p"pel particular para el hombre, 11. pesar de que por $U!! propied.­des naicas 41 eo prillcipio no se diferencia de I .~ ond.s eleettOmagné­tic.,., mb cortas o 10b I. rgas «lntinu.& 1 él. A pesar do que los lími­tes de la sensibilidad d81 ojo !l<)U subjet ivo" no obstante la r'pi da caína de 1s sensibilidad del ojo humano en 101 ellremo~ de Il!Ite inleTv~lo (compárese con § 8) justifiu I~s dellominaciones espedales para Iaa regiones vecinas del eapoeetro.

En los mismos com ienlQS del 5iglo XIX fue introducid.o el con­... ePlo ,l e 10. rayos ¡nJrarrnJtu y uUrllUio~ta.~. La uisl.encia de ondAS

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inhll.lTojas fue establecida en el año 1800 pnr Her~hal, el cual obser­vó ,1 Clllenlamienlo de un termómetro sensible, sobre el que incid[o la emitión dol Sol con 10D¡:itudes de onda mByorM que ¡as del extre­mo rojo del e;;p&ctro. Herschel descubrió también que est05 u yoa se subord inan a lila mismu leyM de ~flex¡ón y refracción qllt 1ft lu :r. vi~ible.

En el a60 1801 Rltler y simultáneamente Wollllllton doocubrieroo que en el espectro !(Ilu tru au parte violeta se tiene una emisión invisible que &C tua qulmicamellto sobn 81 c.Ioruro da plata (emisión ululVioleta). P05teriotmenle fueron es t.blecidM también 0lr05 m'­tod05 de investigación lInto de la emisiÓn uhraviolela como de la Infrarroja.

El descubrimiento de la fotografl a y sus h itos jugaron un p~pel decisivo en 111 investigación de los rayos ultravioltltas, ya r¡ua la pl.ca fotografíea rOllulta bUlante sensi t iva • ~stos. La inve..!Jtigación de la omisión ultr.violota es cómodo hmbi~n ruliur ut ilinndo la cap.cidad de ésta de excitar la luminisGflnci. (fl uoresce·neia o f~· focescencia) y provocar el efecto fotoeléctrico. T.mbi~n se puede fotografiar la emiaión infrarroja nUBtando In placas fotográficas procmda! con un método especial (Mnsihiliueión, ,·iase cap. XXXV). Sin embargo, de est. manera se logra alcanlar ~la­monto una longitud de ¡, - 1,2-1,3 ¡tm. Mucho mis grande ~ la scnllibilidad a los rayos in frarrojos en l8a modernas céJulM fotoeléc­tricu y en las foto rreaistencfas, con ayuda de 1M cueles se puede re­gislnr una emisión infrarroja aproximadamenle dI! hasta l OO ¡tm. UtiJitllndo la inlluencia de los rayO!! infurrojos sobre la luminaneia de la foMoresceneia (viese ClIp. XXXVIII), 58 logr6 invest.igar l. regi6n del espectro de hast. t,7 ¡tm. Sin embargo, el m~todo térmieo upliu ble para cualquier longitud de onda ea hasta nuestros dlas muy propagado al traba jn con la emisión infrarroja, C!lpecialmonte para las longilll dll8 de onda mayores qua 2 /-1m. Por !Upue!to, en esle ca5() so uti li un tormómetros bastante " n .. ¡bles, especialmente elkuieos (los bolómelros 8upareonductores y los comunes y los lumopares) que permiten constatar un aumento de lemperaturl de una ·.millóñésima de". grado (10-- K).

Utilizaüoo· reeeptores que absorban completamente toda la ener­~a:!a'~lo!lfjea tnci~entesob~?tos(cueryo negro, v~ase cap. xX~yl). sabletido·la eapaCJdad bllorlhe.a del receptor y tomando en conSIdera­ción las ·pérd idas de calot, se puede vaiorar en unldadfl!l ab!!oluus la energ!". tralda por lO!! rayo!, ugún el ·aUlQDnto de 11 tempera tura, lo que en _principio, constituye una ventaja del m'todo calonUM. ,Es utih'l.8do para la! nUdicloMs de la eoerg!"a radlanle de lodas In longitudes' deionda ineluye.ndo ,también In ultravioletas, espeeial­.meol' en aquellOll CUO!! cuando se ·desea obtaner datos cuaotn,ltivos acerel da la distribución d e 11 energla segÍln el espectro del cuerpo emisor. En la fig. HU te muestra en for ma esquemiliea eua distri-

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19. Rayo! infr~ lToj~, ultnviolftlu y Roentgen 429

~ucióD;Jlara el espectro solar. Para' otras fuentes (por .ejemplo¡ lam­para de,incandescencia o de .vapor de-mercur,i9J la_di§t~¡buc¡óJJ>lie la iI'itergía Según las 'longitudeS de onda puede' diferir subst.ancia!me.nte' il.é'4a mostrada. A p8S8r del ,caricter uDiverSal del, ¡;l.étódoi'calilrlfieo y~la posibilJdad de obtención de magni tudes -comparables entre sí,. generalmente,. es mis cómodo utiliJIll' para dilerentes{,¡nter:yal'os'(je ló:ng,iLudes'·de onda los ' procedimi'elltos especiales' c'itadosiatÍterior-mente. •

En el estudio de la emisión infrarroja ,con, una gran', longl,w( de ' oilda la 'principal dificultad: consiste ,en la,.búsquooa Idec-un'á:-hj'e6'te ,lo suficien temente potentl! dI! estas nud~s. Una fuente común de emisión infrarroja es un cuerpo caliente. P~ra \lOa temperatura pe­queña la intensidad de la emisión es insignificante; con el aumento de temperatur~ la pottlueia to lal de la energía emi~ida crece nipida­mente, p~ro el m.h:imo dela emi­sión corresponde a ondas cada vez más cortll.S, tle manera que la energía de 1"5 rayo,~ do gran lon­gitud crece no muy considerable­mente. En 111 ac\ualidadseobser­V 8 t¡ nndas infrarrojas de una lon­gilull aproximadamente igual a 1 mm. La creaci6n dr. ond~s elec 'romngnética~ más la rgM re­,su llM ser má~ cómoda según el metodo de excitación de oscila­ciones electromagnétic~3, utili7.~­do por primera vez por Hert7. y que se IInaJl~a en el estudio acer­ce de la electricidad . Como~ 88-

• " ., JO

" " O

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" , ,O 1,5 A,pm

he , COl\ este método tamblen se n,. J9.1 . D"l r¡ ~ud6/l ~ lo ~MI",I~ obtienen las ondas eledromag- f~ ~I .. p~<I"D MI Sol. neticas relativamente largas qu~ se uliliun en la rad iOlécniclI.(ondasconlongitud de unas decenasde centímetros, metro.' y kilómetros). En 1M íiltimos aijos con el método de oscilaciones eléctricas han sido obtenidas ondas el ectromagnética~ también muy cortas, de una longitud de varias décim~,1 de millmetrll , De esta manera, las ondas con l/na longitud de unas décimas de mill­metro pueden ser obtenidas tanlo por el método de emisión por cuer­pos ineandescentes (como las infrarro jas) como pcr el de oscilaciones eléctricas (similarmente a lae de Hert~J. En ot.rM pnlabras, laS re­gione15 de ondas inrrarrojas y herttlanas se superponen y so tlene una IransiciÓII cont inua de la luz visible a la5 ondM electromagnética! con una longitud de onda la n larga como ~6 quion.

En la investigación del intervalo entre las ondas infrarrojas y h8rtlianM UII importante rol jugaron 109 trabAjos de l o~ dentificos

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,'" ru~o~ (p. N. Lébedev, M. A. Levitskaia, A. A. Arkádicva-Glagóleva.).

La propagación de nuestros conoeiUlienlo~ a la región 011 olidas ultravioletas también se realizaba muy ]('ut/lmenle. La principal dificultad en la investigación de éstas consiste en que las ond as ultravioletas cortas ~on fuertemente retenidas por las diferentes sustancias. E l vidrio comú n e!I poco apto pat'a lal< invest igacIones de la emisión ultravioleta. Se uti lizlIll especiale.' clases de v idrio (transparentes aproximalhmente hIlsla 300-2:'10 nm) o cuarzo (trllnSpllrllllte aproúmadamente hasta 180 nm). Para ondas más corlM ~ tiene que util izar la óptiea de fluorita (aproximlllhroente hasla 120 nm). También son muy propagados los vidrios obtenidos arti fici almente. Los mejores ejemplares de cristales de Ulloruro "de litio 80n transparentes hasta los t80 nm. Para ondas pún más Cortas no hAy un material adecuado según su trsnsparenei a para los prismas y lentes, y se debe utiliZflr la óptica de refl exión: espejos cóncavos y redes .-le rdraeción reflexiva.. ... Sin embargo, para una em L~ión uhrav ioleu tan corta tampow son transparentes 108 gases a presión normal. Se observa ulla notable absorción en.nl oxígeno (yen el aire) ya para 180 nm. Por ElIIto para las investigacíonM con Olidas mb cortas se militall instalaciones espectrales, do la8 cuales hll ~jdo extrllido el aire (e!!pectrógraf08 al VlleiO). La segunda dificultlld con­siste en que la gelatina que forma IR bs5C de las placM fotográf icas absorbe notablemente la emi ~ión 11llraviolela , comenulndo aproxi­modllmente d e 240_230 nm, de manera que para un a emisión ultra­violsta roh corLa se utilizan generalmente placas no gehltinosu. Introduciendo todos estos perfeccionamientos ~6 ha logrado 8!lCEl.nder el estudio fotográfico de la I U1: ult ravioleta aproximadamente has­ta 2 ,0 nm. Por SU pUll!<to, en este case se tiene que recurrir 11 la inci­dencia de 111 luz sobre la red bajo un ángulo deslizante. Pllr¡¡ un ángulo de incidencia de 8!l° lIC logró observar la ¡inn del hierro ionil~do 16 voces (a tomo de hierro, del cual ha ll sido arrancados 16 eloctrones) para A -= t ,2.1 nlll.

El uso de los cristales en calidad de redes de difracción permite acerell rn08 a l a región del ~pootro de ondaS aún más COl'tas. De esta. ,manera flloe.estudiado, por ejemplo, el espectro de emisión dell¡ierro

" hidr'ogenoiíle (hierr,o. ioniZlldo 25 veces) ~ Las longitudes de onda de .1- su~" líi'¡,ea,9 · de re!!onancia resultaron ser iguales a 0,17767 Y 0, 17819 nm.

', L'a iTlves·tigilción,' deL ondas 'ul i.ravioletas, en pnrticuJar , de 1a~ co'rtas.y muy cortas puede también efectuarse con ayuda del efecto fotoeléctrico.

§ I t"-. De,mlbrlmlcnto de loa JII)l08 Roenl,en IX}. Ml:todos de 8u obtenei6n J observ.ctlin . . , .

El acercamiento hacia l a región de ondas aún mas cortas por el lado de la emi~ión ,ultravioleta, encuentra enormes' dificultad es. Sin embargo, resulló posible llegar a. la investigaci6n de esto región del

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19. .u.Y05 in! •• rTOjo.o, ultravioleta! y RoentgBn

~pectro por el otro lado, apoyándose en el descubrimieri~o, ¡lecho .QfI el. año t"895 :por Roelltgen. "

Roei¡tgen' .de~:cnbtió que en la -deso:¡arga eléctrica.en/un,tubo eva­c'!laoo (por. éjemplo, en el ·tubo utilizado, para la inveStigaCión ·d.i,. las particula~ catódicIIS). desde ~u Bnodo son .emit:idos {a'yos' cap.acil!; de ~(rayesar los cuerpos, que no son lranspar.entes ·pa~a· la).u} . . V:j ~ ¡~,~ (papel negro, carló'l, finas ~apas de m!lllll. et,c.L Es\~:r.j\yo~Jl~mll~ ~08 por Roenlgen como rayos X, pero m'á!:!; cóil'o-cilloS ~a"Jo· et·.no·mbr~ ~\"ray~ R~?tgen"fueron 4e~cu~ierw por ~l grªci~j4. : I ~·i~pB~jql!~ ~.e ést.(Ís de pr?y,<»car l ,!rq¡n¡~~llcja7- en ,.una ".pan~31.1 !!~f(l,:!~~~e,~~e .. ,Roentgen tamblen encontró ,que,. e.llos. son capaces i:I_Q"'ocaslo1)_areenll~~ grecimiento en la emuhión fotográfica y párdida de car.¡r3 en el electroscopio como consecuencia de la ionización del aire. De esta ruanera, para la invest igación de los rayos Floentgen pileden lltilbar­se nna pantalla fluorllSCcnU. una placa fotográfica o una cámara de ionización con eloctroscopio. También fue ootableeido que ellos ~on capaces de provocar el efecto fotoelécu-ieo y, porllUpues­lo, pueden ser investigados pllf su acdón calorific{l, aunque este último método de inv e..~tigación se dificulto por la absorción débil de los fIIyos Hoentgen, tan débil que para su completa rllteneión se exigen capas de me-tal relativemente gnJesas; ade-mb. ~ muy dificultoso detectar un pequeño incremento de calor en una capa maci~a de melal. Hay que notar que Roeulgen no sólo descubrió por primera vez

Fíl. 19. '1. Elqu.ma Ikl /WbD d~ r<l­f'" X.

.... ti d 6_ (lO n>/rlQ •• " ag.G);:<I K . 04-• lod • •

la nueva emi~ión, I'\ino que en ~U5 primeros trabajos la supo inves.\ igar mu\ti latera Imen I e, estableciendo muchas de ~us part iculllridllrles esen­cial6!l. Hoentgen encontró que el lugar de donde proceden los rayos es el sector del tubo, que es bombardeado por los electrones y cons­t ru yó una instalación que de manera mas favorab le asegura la olllen~ ción y utilización de 105 rayos Roentgen (Iig. 19.2). Para concentrar el haz de electrones en un lugar, el chorlo se hace cóncavo y en su cavidad se introduce la espiral dll alambre, que e~ c~ lelltada . De esta manera se consigue el enfoque del haz de electrones. Entre el cátodo y el állodo se aplica un "oltaje de v~rias decena s de kilovol­tios.

Debido a que b mayor parte de la energb de los electrone;¡ Qlle chocan contra el allodo Ml convierte en calor y sól o IIna pequeña

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fracción (cerca del O,t%) el! eOlitida como tayO!! Roentgen o se con­serva COIDO energía de los haces electrónicos reflejados. en los tubos potente.'l el ánodo se calienta fuertemente y puede fundirse. E:¡ COfte inclinadCl del aOQdo llsegur .... la emisión de rayos Roontgen a un lado a travé~ de la pared de la ampolla de vidr io de l tubo.

§ 115. Ab ..... cl6n de la emlal611 Roemgtu

La particularidad más notable de la emisi6n Hoen lgen os, como ya 1 •• bíaml)S mencionado, Sil capacidad de atravooar Sustancias que no son transparentes para la lut. común. El OliSD:W Roentgen investi­gó ampliamente esta propiedad de los rayos Hoentgeo; al ubservar la lumini!lC8ocia de la pantalla f1uore8Cllnle e.olocada en el camino de los rayos tras uo!!. capa de la slL'Itancia investigada. Roentgen d!!$Cuhrió que la absorción de la amisión Roentgan en cualquier s l1stancia 111) está ligada con su transparencia para los rayoS comuneS. Así, por ejemplo, el papel negro o el ca.rtón aDlsQrben los rayos Roent­gen muoho más débilmente, que el vidrio del mismo grosor, en parlicular, si éste contiene sala de plomo.

Roentgen estableció qU& la propiedad de la sustancia de absorlJar los rRyOS Roantgan es tanto mayor, cuanto mayer sea su densidad; de tRI mllnf:ll"a las láminas de plomo debilí tan el hu de emillión Roentgen mucho mas fuertemente que las láminas del mismo grosor do alumin io. Para la absorción el! llSoncialla prBSCncia de átomos de elementos puad!,)s en la ~ust~nciB absorbente, indepclldisntemsnte rle la composición on qutÍ enl ran éstos. Asi, por ejemplo, una fina capa rla ol bayA lde o un vidrio con s/l les de plomo absQrben fuertemen­te los rayos noentgcn I'recisa mente gracias a la presoncia ole los átoll1os pesados de plomo en su composición.

En aquollas mismas investigaciones Roentgen también estableció film hecho extremadamente importante, que fue util itado por li l p~ra cllra~teril.ar los roros en uno u otro caso. Fue descubierto que la absorción de,los rayos Roenlgen por una mbma Mt4l1Cia es dile· iilflte en' depecdenecia 'de !as lCondiciones·en que son' obtenidos. Los r(ly;05 fuer.to·llI&nte absorbibles fu.erim llamados rayos blandos, y los a~,.orb ¡ ble~ ~,d/ibilmen te, rayos durQ8. De elit a manera, la capacidad de los rayos de.atravesar 'la5 sustaneias·caracterila el grado de dUTe¡a de' éstos,

, La' 1::ompar~r,ióu de la' duma de losrayo$ se realiu 'gel1er~ l mentD por SlI' a'bSorbiHdad en alguna sustancio determinada (por ejemplo, en el alumin io). Poro también en todas lus demás sustancias los rayos m~s duros !!On ' ab!!Orbido~ más débilmente (con ercepeión '!le ciertos 'fenómenos rI& absorción seleetlvll. , l1cerca de los cuales hoblaremos mlis adelante) .

Las investigado_nes p,osterlores de ab!!Orción de rayos Roontgen permitieron establl!Cer la medide cuantitativa de le dureze de éstos.

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Mid iendo l., intensidad· ) de los rayos Roontg1lD. 4Rk, y ' íM$puL •. d. la sustancia absorbente, se puede establecer 11 ley de ·-.bsoréi6n como' la rolaci6n 1 _ lot~lI4 ,

donde l/, es la inlelu idad de la emisi6n déSpués de la ¡abSorci6n-, 1 ... l a in tOlls ia.d 'de l . ' emisión Incidente sobre la 8urtt.DCr.) .b~orb.II\e t d, 811ro5or dala cap. absorbente en cenUmetros J "lIS el COOfieléñte de .bsoI'ci6ó que (:aflelori.". l. , dures •. "

Es rfeJl~ver que J4 - ' t/dDi dOl)de di es' el.rrosot·de-Ji eapa"(que disminuye 1"1 ¡oleosidad ~. lo! "yOll en ~ _ 2,718 v~~. ~J>. 'Veces. Uf,eterizan la dureta da los Uy03 con el grosor dela cap. absorbente de una austancia determinada (generahnonle. eluminio) que se. capu de debilitar la intensidad de la emisi6n Iloe:otge.n do$ veces. Este grosor D '!SI' relacionado con do Y " por lu fórmulas simples D _ O,69d

t _ 0,69/ .. _ (U 5.t)

L. duren de 1M ray~ Roonlgen puede ser mlll .ariada. Se utilillln rayos, par. 1M cuales D en el d umin io .aria desde O,OClOO has ta 6 cm, e'I <lecir, cambia iO 000 .eces.

Todas Ial! valoraciones de la capacidad de 1M rayos Roentgen de ser ab~orbidM y de la dureza de éstos se dificultan mucho debido a que del tubo salen rayos Roontgen muy hoterogénllM, es decir una tme,t1 .. do rayes con dl rereoto dUl"$la. Transmlti/indolO! a travi, de la sDstancia absorbe.tlta, relendrem~ 1011 rayO! más billndos, obteniendo da esta manera un hu má!! homogéneo. Esl.II método de j fltrQl; i6n .", bastanta lO$CO y no asegura la ohl.llnel6n da rayos estrle­ta menta homogt'!neos)' monoeromiliCO:!!. Bn la acíua1idad disponemos de procedimiontos de lDonocromaliución similares a los empleail.05 en iR ópt iea de longitudes com unes de ondu, es deci r do Olt; todos. cUyll aplicación permite obtener una omisión Boentgen casi mono­cromática, 111 cual sorá IOmetlda a una postador monocromatiución con ayuda de la dUrncelÓn . De esta manera, 341 obtienen rayos que no ceden onte los rayos luminosos en monnCfOtnl licidad y para ellos el coeficiento de absorción tieoe un sentido fisleo compleh.mente

") Como". mtncioaó l olerh'noeaw., l. d .... nnlucI611. d. l. ¡ ...... ..aIdad d. los n )'Ot Roent¡elt segun la enlld.d d, e&ior ~prelld ido .1 N r ahswb.ldOl!l •• u. por , 1 IDtltal , ,. pesa. d. N . en prlD.eiplo , 1 m6tOdo IUh dl...:Io, erti I!«-da «lit II'rlltd81 diflelllte.d/!$l6cnlel" W lo\.elllidld de los rafO' ROI.IItgl:lt ' "robieD p"ocIe iucllne observando olru aulODIIII d. los n )'O$ ROfl ItI" ... : por la I" tent.idad d, l. fl uofftClneu. provocad. por 11101, por h ..... Iodd"d atlU rucclanes lotoqul _ 'Ille .. que oournn hilo l. ltelóa do 61101, 011 partielllar, por .1 10Dlllj' red lllllnlo 011 la r.'¡lea fotogriUe,. ¡ por la Inln,idad de I1 corrhn'I dI Io nización obtenida balo 1 Inll ulIl)Cil de , ti» . El tn6todo m" dosnroll.do es el de loohad6o, en e! , ual .. lr~t.a do loeru ¡UI hu 111)'011 Roeutiflll _n IIOtnpl,talOlIlIlI I hIo.bi­do& 111 11 "'mua de iOlliv.e 6 ... (elJII gruesa da , .. , IIlmuc\60 dI Su peudo) . t!:o la 'dualidad eI'1 1110 lutalac:lo ..... R_lgen 1III'-'1lII .... pa .. ,1 lú1bi .... tl'udunl eol'll~nmlllt.e ,. I1'IIpl,," 1." IIOnladores Gelpr.

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determinado. Pln tales rlyO! monocromáticos '1 deJW»lde de l. densidad p de la sustanela absorbente y eon una aproximae1ón bu­taote inexaeta puede tonslderarse proporeiooal a &ta . Mis exacta­Inente la ~bsotción se define por el nrlmero de hom~ de la sust.neia absorbente en unidad de grosor de la c.p •. Al puar de uno! átomos a otro! la .b50reión crece rápidamente coo el peao atómito, más correctamente, el número atómico Z, siendo propon;ional . 1 cubo dal oumere atómito.

El mismo Roenlgen , b.bieodo e.sl.blec.ido el coocepto de dure .. de Joa r.yos Roenlleo, mo:;tr6 que eJl_ dependa del rtÍgimen del tubo n oentgen: cu.nto mayor se. la diferencia de potenciales entre 1I ' nodo y el d.todo, le cuel acelN~ 108 electrones, 9S decir cuanto m.yor SIl. la velocidad de lo! electrones que bombardean el ánodo, mis duros serán los raY05 Roentl'!n.

De esta manera, un mlamo tubo con cálodo inc. ndescenle puede servir para obtener rayos Roentgen de tUIJl4;ultr dureta, la cual !e darlne por el campo de aceleración aplicado (tubo regule.hle). En los tubos de este tipo la duren crece rápidamente _1 aumentar la dife­rancia de potentlallll. El e¡¡perlmento muestra que el c:oelidente medlG de absGrción ,.,. da 105 ny05 de este tubo es en forma apro¡¡ima­da inversamente propGn:.iGnal al tubo de la diferoncia de PGtéllciales V entre el bGdo y el cátodo, es decir

,.,. -- 1/V1. (tf5.2)

t 1\6. Nltlln}eq ~ 101 11)'111 Roellt, ..

A pu .... de que ya 1011 primeros investl¡adoree de loa rayos Roent¡en (Stok." D. A. GGldgammer y en pute el mismG Roentgen·)) opre­IIrGn la opinión de que 105 tay~ noent¡en !CIn en esencia ondas electroma¡néticas qua aparecen al frenar los alectrGn811 rlipidos que choclD CGnUa el. ánodG, sin embargo, una serie de propi&dades de la emisión Roeulgen no toncordaban bien con 6U naturaleu. GndulatG­ria. En ¡Iueul la investigación de la ma,Gtla de sus prGplodad811 "!lf~tu!~a .~o muchG estuelSO. Durant~ I~G tiempo nó SI lograba .Gbserv.ar ~la r#loJión y refra«ión-de 10& rayGS RGeutgen, 11) .pl,lar ~.t05 da~'u¡¡· m.dio • Gtro. RoeQtpn pudG dMcllbrir solamente UDM

.ráÍlt~"'dibil'és de ~ifusi6n de I05JlYcis Roentgen, 11'1 'que, por su­PU8S~o, t,lt.obi'-n. -eJa Uci~ d! exp'icar p'l1tiepdG do I~ suposición acerea 'de li::iíaturaleu corpnstulu de iSto&.

Goma prjocip.1' 'diflCul\1d para la hipóte!ls de la naluralezl God!l.latorfa .• de ~08 r~yos Roeiltgell 8irt~eron los fra casos en-195 expe­rimentos. h!ICh'GS p.or Roentg'en y por otros investigadores ton el

. ) RoeiI.\pa ~pIlIO que 1001 "'JOoI d8ICubltltOl por ' 1 CO'IIItl~uJm onda luml_ nNU'loerlludlllloll!l: SliI tmbttro. '1110 defellil l.i. .. t. pllllto d •• lata J co ....... .... bIo \lmb!'1I posibl. (1ft .. IIIt.rjlntecionel.

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UI. Rayo!! iafralTOjolJ, ultravioleta. y RoeDtgell .35

'lin',de' descubrir la. interferencia'·y.la dilfacó·i6n·de·loiltaYos ijoon(gen. isólo,cmuCllo. más taroe '(IProxima'd'ámenta en el afio:i910)'se,a"cllifó qúe ~;!fI~~g~tú¡Vde ondA de-.l~ .emiSió? ~R~~~!-D· es" Ao~·§.~d!·~a:¡¡l~nien~"e ·l:!"I.enor 'que 'la da la luz vlslblo y de'Jos rayo! .ultraviole,tl8:Y p'~i~~ r~,eñié p'Ol ,~to ' "los' primer.?~. ,iu:p.erimé~.tos · pa~a! l~ :r¡lIíliiaciód~ ·de· i:nferfeiilncia"estaban a priori condeo'aaos··al rrac"aB6~ ' ~·~iH8y~ qii.'e notar que de-51lUés dij, la " p'ublic-áCi6¡'-'¡de';~Ose Nitiierós ~rab'ajils" dé Roentg<eD~ - ~t8mODt8""e'n el &rio,.·t897¡~'St - .ció , .. iü:í·u · ld6as"aeerea del . ..... iI~¡túralez8 ~t16; lós. rayos)'R ,~, ·'en Nnerál 'soo"eOtteCt&S en lós ' "tnaréb'sd:é 'Iaá cónee'" . u. ' ~t'okes'opiiiab_a qua est.onaY05 eran "(;ortosTmpli.J~8 elee!: , , cOl qué ap'arecen (".uaMo los electrones qué choca'o conlla el nodo "Urlan bruseamente su velocidad. Esla variacióo en l. velocidad de la carga en movimiento puede ser 'consideraQa como débilita­miento de la corriente el~etrica que son los electrones en movl' miento; él es acompafiado por el debilitamiento del campo magnético ligado ~ los eledrones móviles. La variación del campo magnético e:.ccita eo al espacio circundante uo campo eléctrico altemo, el cual a. 8U v'oz provoca una corriente eléctr ica elterna de desplnamiento y asi 8ucesivamente. De acuerdo con las concepciones de Maxwell aparece un impolso eloctromegnHico que se propagll en el espacio coo le 'velocidad de la luz.

La falta de claridad en utas concepciones y, prineipalmente. la insuficiencia de datos experimentdes trajeron cons.igo la apariciólI de otro punto de vista &obre lO/!. rayos Roentgen, al cual pronto 59 adhirió al mismo Roentgen.

La. aclaración definitiva de la naturaleza de los rayos Roentgen ocurrió en el afio t9t2 cuando según la idea de Mn Laue !le logró realizar sin dud a alguna el fonómeno de dUraceión d& Jos r.yos Roent­gen.

!f 1l1. Dllracción de rayos ROHItgeD etI una ffil crl$tallDa

El experimento realizado p.or Laue y coleboradores consiste en lo siguiente. Un estrecho hu da reyos Roantgeo (Iig. 19.3) saparado por un conjunto da diafugmas da plomo DI y D~ incids sobre el erbt'tl K y, pasando, trllvés de él aleanu la placa fotográfico PP. En la placa, de.!lpués de ser revalada. ~e descubra, además de la mancha central COITe!pondiante a la direccl6n Inldal de los rayolI floentgen, un conjunto de pequeñas manchlls dispuestll! regul¡u-.. mente (Iig. t9.<I). Le pollici6n de éstes es wmpletamente delinlda para el cristsl dado y vnfa, ~i el cristal da uoa sustancia es cambi ado por el cristal de otra. A este fooómeno se la puede dar une interpreta­ción cuantitativa completa, si se supone que los rayos ROllntgen son ondas que experimentan difracci6n en 11; red esp.ciel qua representa el cristal. Eo efocto, eme {¡lPmo constituye un coo)unto da átomos ,..

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dispuestos en form a di uoa red espacial rtgulat. La distancia entre los 'tomos es di fracciones de nanómll.r03 (por ejemplo, para el erla~al de sal gema h dialalltfa 811tre Na 'f el el igua.l a 0,2814 nm). Cada Horno de la red se wnvie(te en un centro do difusiÓl! do las ondu Hoentg81l que ~n eohlll"eotes entu sí, ya que aUu son ezcitad n por lUla misma onda incidente. Al in1.8llet ir entr& ai, e.stas ondas dan mb:imo.s ea determiudu direceioolll!l, 1011 cua le.~ provocan Ja lorma· ci6n de pequ.das maDChu aisladas de difracción en la emulsión fot ocráfica, Según la pooslci611 y la illtensid.d relat iva de estas man' cbu nos podemoa formar una Idla acuca. de ¡a disposición de 101 centros difusol'8!l en l. red crilllalilla y acerc. de la oaturalo1a de éstos (átomos, grupol atómicos o iones) . Por 880 el fenómen o de difracción, siendo la demostración lQás importante e inmediata d8 la naturaleu ondulatoria de los rayos ROllntgen, se convirtió en h

"1. J 9.3, Ii'~Ut"'" Ikl fzpm.ulllo 'iI. 1(),4. DI., ... ".. .u ~ ~r. fl .u Lan. crllt41 ZIIS .

base pi ra al estudio experilllOnUll de las red9!l cristal inas. Gracias al dO$C)ubrimiellto de Laue rMUltó posibla invl\'!tlgar con hito el p!ybl~a.r.a.~.;- qe. l. Mlruatura, de '1M « Istales. Ea los últimos tlemPM" il :,,~t.o!!o ~e J.aue .se apliu para l a lnveui¡ación da la 1151rut<\ur,a de. ~Oli!:l!lu·, Uquip.9JI eJI1t'l~ de gases con .yude deja dlIueel6n Observada 8ll lu partes componeotl\'! de la mol licul •. A p8s~¡' .de qti(~'.e$~. ta.5O;l el ,tuadro de dltr.ctlón es manM.nítido, de~'tOdal .l:Il~eiá~ ;IOII resullados obtenidos SO Il extremadamente Impob anws." ~

En 'aquellOl _~iempoa el e~perimeo.lo de L.ue se cOllsideraba como uoa demostración evidente de Ji naturalN8 ondulatoria, y no tor· pú~Jartde -JO¡ faY08 RoOntre.o. En la acluaHdad B8 sabe que lo!

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19. RayO! iDfrll.lT<>jos, uUravlDlet.a s y RoeDt¡~D 437

f~ómen()S de .difraeeión talllbilÍn· pueden, observarse~coD: Jo9 cor­p;~ulos" 'M'5, adelante (véase § 1,78) volvet~ói09 aVpl"ili1e¡;jla' a~N~a aa la na.tÚlaleta ,ondulatoria y corpuscular de "la ·lÍmisión . .

f~,f8.. ,Ea~aff. de I~ uros aDentgm :E;,Lc~adro' ~eScriio ,en 'el· parágrafo Ilnteüor cOr.resp,oDd.e?a)a~!i¡¡rllci EJóD"en la' reo. 't$pacml' 6l!tudiada en el' cap~' )t .. 'L'afpartiéulár'idad uraetarlstica de ésta con&iste ed. ,que .)HÚ"a"', dll.d 'cÍ- ,peaOd'&:fdé\~ a:~ ied 7:f-para' dada direcciÓn d~l ,haz' inicial se' obsetvllIr ló'9iíD'áillnóii'"'Ulit; mente parí. derermin8das longitudes do onda, Pór~ esoi · ·~i~ sQb'ra' el crlsllll incido una luz Roantgen «blanca. , es· decir, un impulso J\o&ntgen equivalente 11 un conjunto da Ondll.5 de 1" mlis variftd" longitudes, entonces el crLstal separará solamente algunas longitudes determinadas da onda (la! hace mOllocrowátic/ls). Al contrario, si el impulso Roentgen incidente es /lproximsdawente monocrotnático, mtonces para una relación no (uucuada entre el ángulo de incidencia, la longitud de onda y la constente de la red, no podremos observar ninglio máximo, sino que descubriremo.s solamente una difusión homogénea,

Si UD haz paralelo de emillióll Boentgen incide sobre el cristal, entonus en cada plano atómico se prooucirá difracción. El máximo de intensidad de las ondlls Roeotgen difractadas I'9Sponde 8 la direc­ción que se define por las leyes de la reflexión regular, LA condición de intensHiceciÓD mutUA de las ondu reflejadas en diferentes planoll, !le escribe, por 8upuesto, de la sigui enle Dlanera 2dsen9~nÁ, (H8.t)

donde el es la dIstancia entre las capas, e, el ángulo de deslizamiento (complemento del ángulo de incidencia hasta lr,n) y Á, la longaud de onda de la emisión dilroctada (véase § 53).

Esta rt lacU" rU Bragg, deducida también por Yu. V. Wulff, indica qué longitudes de onda pueden Nflejll.rs6 inumSSllumte en el cristal P¡lrB determinado ángulo de incidencia, Las ondas de otra longitud experimantarán una difusión más o menos homogénea en todas In dir&cciones, dando solamente un' fondo general en la placa sin la formeción de mbimos de ennegrecimiento en la emulsión fotográfica, Si nosotros deseamos utilizar la difracción provocada en un cristal pAra b CQnstrucción de un espectrógrafo para 105 rayos Roenlgen , entonces es necesario lomar en con5idaracl6n la particula­ridad titada del funcionamiento de 111 red espacial. Existen vuias procedimientos que permiten con ayuda de la red espacial establecer los l ugares de los máx imos de difracción pira cualquier longitud de onda,

a. M€/ooo dd haz tzlenelCdo (Moseley, año 1913). Este método con.siste en que Jos rll yOS son dirigido~ al cristal en forma de un

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". utendido hu divergente que forma todo, kI, podblu ángulo! de deslilAmlenlo. En ",te tuo. de acuerdo con la relaci6n de Brllg. los rayos de dHerélltlt longitud de onda se roJlejarán formando di .. tl ll t05 Angulos y obtendremos en la placa In manchas de dlfracci6n de diferentes IODgitudoa de onda, e5 decir, el 05p&Ctro del impulso RDentgen (fig. S9.5).

El ta método fUI utiliudo en los primeros y IDuy JundameotalM trabajos d, Mp8Cuografl. de rayos ROlnt¡lltI. Bn l. actualld,d " posee tolamente UD slgnifieado histórico.

b. MlttJdo Ikl ablal IlrtZJcrto (111 o.rcllactón). En este método lO:! rayos inciden sobre el cristal en forma do un hu paralelo. pero el erIalal K ID el momento d, l. toma fotogriflea 58 balancea con ayuda de UD maeanlamo de relOj (gira« uno)' • otro lado), formllndo con 1, dirección del hu iolcial de emisi6n R081ltgEln lodos los po,l"k,

p ',. " " " p

p

io,Ulos· d. ~dilsliulllleQto. Por eso \ambi'n obtllldremos el espectro del, Lmp.uUo ~Róeo'gtlQ (fJ,. 1-9.6).

~t.e.r:~~o~lirv6 como' principio en l. coDstrllcej~n da loe apare· tos~ eSpjI;Jra.l8,(mod.mO! d. rayos Roellli'eD,

-Lo! proeooliDiptos iDdieailos sinon pira separar determinad .. longi~ud6ll 'Cili'"'ond. de 105 rayos-Roenlgen (monoeromidom) o parl detei'mioar!:lai longitud"". de onda de lbs rayos monoerom&tico! (Mptetr6!Detros).

La aplieieión 'mh importaDte de la IllPlCtrografSa roentpnlca '" 1. ·JD'¡M~¡gl.ei6n con .• yuda de. los rayos Roentgell de la estructura

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19. Rayos !o!U mI}oI, ullnviolet.u y Roeot¡tlll 439

de- IO!! l,:ri!~I!lS .l y en 1000' úItimos tielDp~ iñeluso_ de II! mol~uI'u) '¡Ja-i1 i1teradnlti6n de lO!! parimitroi de 1"1 nd'eristalina. En)quelloil<: e'áso~\ cuando nOsotros d isponemos' 'de_: DÍonocri~tales dtnluf,leientes a l O'lel1!Jlonas. para ti investigaci ón' 8.\truetural se ,puede uUlIiar el mll6do de Lau8' (véase' t 17), utlliuird'o la emisión' Roeg.tpn 'coa, .peCi.ro continuo. _' " . ,~ 'En el"caso 'de polvos- cristalinos 'o de euerpos,rpollerlatalinos ',l. inv'e;ti¡lIclón estruétura¡' puedo ser Nlalisid. según 'e14mélÓdo: pro-­puesto en .raño t9i6 pót Debyé Y Sehemr-y 'timSilltt'poi Hull. El, ~;, monoeroJ'náUco dé flyos ~ RoeDt¡ei1" e! ·dirig¡.c1~ ,, ~.,li~ '.;pequ_oll:i~, I!olumn. (le polvo cristalino pf1!Ds),d6<o ' . -' u\a. varilla deHilatuial', Policriatalino (flg. 19.7); los divo~ criStales peq,uefiósid'la~pre:pi~ radón tionen todo las posibles orientaciones, de minua que el hu incldllnte forma con los planos atóm¡cO!! lO! mb varladoa ánguloa.

''-l. 19.1. KlIq1lI .... "" lo .. Pft,",~/1o do ,.,.,.~ X ..,¡f,.d Nl..udo 41/" •• ~. orl. llt.dDItU .u lH erW~¡",.

E' rf CH' Á A a e o E

Los UfOS de la loogitud prefijada de ooda lo se reUejarí n bajo dl fe­fiIOtM 'ngul05 en loa dinraOll planos atómico, que rGIIPonden • dis­tintos VIJol1lS de a (véase (118. i l), creando en la pelfcula lotogrUica, qUII .rodea la preparación, el corT'lllSpondiente cuadro d, diflllui6n. La flg. 19.8 reproduce el roentgenogulDa obtenido; en el tenuo 51 Te

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la buella del bu directo; I l. del'8(.ba e izquierda estaD di5pueslu lu huellas de los rayoa reflejado! con la parUcularidlld de que cada par da huellas simétricas r",poDdil a la r&llu:ión on los planos cr isla­l ogrifl C(l~ de una determinada dimeión. Sabi8IIdo l. longitud de onda A. y midiendo 10.8 Angulos da deslizamiento 9, podemos COD .yuda de esta roenlSanogtama establecer la estructura de los objato!! Dlonocriatalinos, tomo lo IOn J. mayorla do metal" y otros 1lI8terill' les tkniC05.

Si 61:1 1., iovest i¡lcione! de 10$ r.yos Roenlgen en calid ad de red de difracción se ut iliu una red planQ artificial con un periodo rela­tiv,maota grande y se dirigen los rayos hacia ella bajo un .ingulo pr/iximo I 90", entonees es pOSible observar difracción en la red plana, es decir con máxhll O!l correspondien tes 1 todes las longitudes de onda (compárese § oH).

La utilineión de la ineldeneia oMicu. sobre las redes p!afla! permitió det'erminar la lnngitud de onda de Ins rayos Roentgen con gran e .. ctilnd. Repitiendo las mismas mediciones con una red esp'­ci. l de sal gema, se puede p.r. una longitud COllocida de la emi$ión n oentgen determinar exactamente el periodo de la red de 5lI1 gema, es decir la distancia entre l~ iOlles, que componen asta red. De aq u' se logro encontrar el valor uacto del nümero de molécul.s en un mol, es d&eir el número de Avogadro. Estas determinacionea del núruen> de Avogadro se consideran las más ~uras. Da acuerd o COIl éstu se ha recomend.do considerar el valor del número de 'Avogadro igual • 6,02mS· tOn 0101 -1 (afto 1974) en ve¡ do 6,0247·tO= mol- I

(allo 1955).

f 119. F.!pecl1o coalla ...... "rOOl Roeratgell. Cancepto 4e l00l .'rOOl earat:Cahtle61

Los métodos indicados en el parágrafo anterior permiten invest igar el e.rácter del espectro del impulso Roenlgen incluso on el cuo, cuando éste as tblanco_, es decir da un e.'p-eelto continuo. Tal carácter tiene el 89pectro de loS rayos RGentgon que se obtienen en condiciones .or;dinar.iI,!! .8!i el tubo Roentgen al !er frenadOll los. a!eetronet por los-choqutl3:'C;Outra el ' nodo. La vuiaclón da h veloeidld del eleur6n In Mte '~ise~lIl't'-a a ealio de una manera cuual, .). la e"ini5lón for­mad'a con.stiiuye un impu1so comwetamente t irngulan equivalente 'a un .eoSIjunto de dije ... ., 1000git udos de onda, Sin emb.rgo, al lado di eSiO! 'lm'pul~ ,p,reee' tlmbién una emisión' mucho más monoero­máticé' AI ser bombardeado al ánodo por ele(trones de determinad!!; velocidad'-~e opse_lv.a ebaigqiOllte f(lJl 6meno: pere ciert, velocidad de ¡ldo" .J¡ lOagni~ud de la .cual se-determina por la. sustancia del . nodo, este' último se conviertjl eu fuente de uyos cosi lIlouoeroldli­cos con una lOl).gltud ,da onda c.aractarílltiea p.ra 111 sustmcia del .nodo d, do., El origen de talos Uy05 ~e debe 11 los procesos dentro

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'" de los átomos de esta austancia. Para provocar semejantes .. prlM:es05 68 tilga ¿Ierta t oergla mloiml c&ueterh'iea pUlo la sust'neia del undn! Lós-rayos monocrom,'tioo5 obtenidos El delinen poi"l, sustan .. cíe del 'nodo y llevan por 61!0 al nombre de rayos c/!!llctuEsflco&.

En la aetualfdad después 'del establecimiento de los ,métodos da. l. upeeuoscopia roontgéni.ea 'el «Dcepto .de. dureu· d'¡.}1i ' om[sión' Roentgen puede Sel' CAllIbl.do por UD CODc:ep.to' mh definido, ,tomo lo es la longitud de onda. De acuBrdn con esto, a la omw6n..euacte.: dalie. de dad. suStt.neia nosotros l. 'def i'O inunos comO,i)'a .emlsión que posee -determinada longitud da onda. •

La d UI blilnu .. RosotgCD emitid. por uo"tubo cGmú~~&I1l~tituy8 ' un conjunto de rayos do difareñtesloD¡itudes de'ood, yf,'por"lo tarito, de diferente dunsa. Cuando hablamos da la dureza da tales ")'05, 00$ referimos. cierta JIl lfnitud media que e.uderin la parte pdn­cipal d'el lmpulso nb5en-.dn. En este sentido!e puede hablar también aeerca de cierta longitud media de onda que caradarba d.do impul-10. Se puede establecer la relación anlre e!ta longitud media de ouda ). .. y el voltaje acelerador V aplicado al tubo. El experinlento mue!tra que , A"' ....... y nm, (119.1)

donde V está expresado en kiJovohio5. De acuerdo con la última fórmula y la fórmulu (115.2), se puede

escribir la !'tlación entre el coeficiente de absorctóll y la longitud de onda

(11 9.2)

&5 decir, el coeficiente de .b~orciÓn es aproxim~demeote proporcionel . 1 cubo de 111 longitud de ondll. Como ae desprende de esta relación obtenida experimentalmente, el coeficiente de _bsorción disminuye r ipicl8mente al disminuir l. longitud de onda. Sin embargo, par. cada sustanci. I!Xi5ten regiones de longitudes de onda, en lu cu.lu ltI. abl!orcl6n aumenta bruao-amente (en 8-tO vecll!l) en eomparaci6n con $U comportamiento IIOrmal (absorci6n seleetiva). TalM regionea responden ~ ll! de la emisi6n caracterl5tica de la sU8tanci~ dada.

! 120. Opllu el. loa .1I)'ot ftoeIaltea Las dilieuhadH para descubrir las propiedades ondulatorias do la emisión Roentgen están relacionadas con la uce!ivII pequeñe~ de 5US longitudll!l de onda. En electo, la mediciÓn de estas ú!tlmn muestra que cuando se usan lubos Roentgeu comunes nosolroe opera­mOli con ondas cuya longitud I!S medida en décimas de nanómetros, es decir, mil veces menor que ¡as longiludu de onda dala lus visible.

Los rayos carActerísticos de los difen:lOtes elementos químicos de la lllbla peri6dlu de los clemento~ poseen también longitudes de onda

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del mismo ordeo. Cada elemento puede emitir varios grupos de rayo" cs.faeteristieos, con la particularidad de qua la dureza de estl)5 ,i!U·· mos aumenta a medida que pa~amos a elementos eOD mayor número atómico. Si comparamos 80tre sí los rayos ealllet8ristico~ durOll, entonces obtendremos las siguientes longitudes de onda: para el Mg 0,95, para el Fa 0,17, para el Ag o,as, para el W 0,Ot8 om 'J para. el elemento mas pesado. a\ uranio, 0,01 nm. Una longitud de onda tan corta y correspondientemeDte una frecuencia inmensa coo­lIevlID a qua en primer plano se manifieste el carácter corpus.cular (cuáotioo) de l. emisión Roeotgen. Por eso se exigen condicionils, ~peeiales difíciles de realizar, bajo las cua.les el clrácter ondulatorio· de los rayos Roentgen se dli a conOCSf claramente. Sin embargo, 611 los últimos años en esto se ha IIleanudo grandes éxitos. Conozcamos algunos fenómenos de esta región, 93 decir, da la óptica de los rayOS Roentgen.

a. Rt'flezlón regular. Una superficie especular común es demasia· dtl rugtlsa para ¡ti! raytl!! Roent~n y sólo en el caso de incidencia blljo un ángulo muy deslizante puede dar una reflexión regular. Esta reflexión ha sidtl Itlgrada en el experimento; además, en este misflltl prinClpltl se ban la red de difracción refledva (véase t 47).

Otro método de tlbtención de uu refle¡dóo regular se realiza en el experimento de Laue, donde las superficies reUeettlras ~oo planos cr ls talogrMicos, en Ins cuales los homos forman un plano incompa-' rablemente ml.lchtl más perfecto (están dispuestos en forma ri!utOU­mente poliód.ica) qua cualquier superficie plana artifieia mant.e pulida.

b. RefrIJCGt6n. L09 primeros indicios de la existencia de la rolfac­ción de lGS rayos !:loentgen fueron deseubiertGS cuando se notó la divergencia del CUmplimiento de la condición de Bragg, la Cllal lija la posición do los máximos 8n la difracción sobre lln cristal. Estas divergencias encontraron su aplicación en la supGSición de la refrac­ción de los ray06 al salir del cristal. De aM se pooía yalorar el Indico da .refraccIón· para los rayG3 R.o&ntgan. ~i ,result(i.,eer , meDo~ ,.que la !ln.i.!ia.d~ ·De. acu~[do C;O~ ,est.o • .ise·.!tlgró real izar el fenómeno de~ refle-, X:ióilIt9~al: '-iñtern'!l en el limite aire,....,medio. Asf, .pOl ejemplo, en ,al ,

. ¡¡~Ü.eI 'a:i,fs+ vidrio .el. 'ingulo ,límite de da5lizamiento resultó ~, igllal e, U' ; ~de equ[ 8& pudo daterm.lnar 8lactamente el Indice de ~f~aCei9n "del vidriG para la ·emisfóñ Roentgen . . ~ TamniélJrse observó refrauión en un prisma de vi¡kiG, 30bre el,

clclal ) no;:ldfa un hal dlvergente_ de rayo~ Roentgen. Algunos rayos del hU¡oÍncidfan bajo un ingl.llo mayor qua el ángulG limite y axper~­menlabaD'una reflaxióD btal' interna, OUOS 5a rafradaron en el prIs­me· y se"disper!!8ron formando un espectro. De' esta maOElra se lGgró obse"u y tiioo.ir ,le dispereión de los rayos RGentgen, es· decir, la dependeocia dal Indico de refracción respecto a la 10ngi1ud,de onda. La (lilereDcie-del, indice de refrQcclón de la unidad es bastante peque-

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111. Rayos iolrarTo~ ulu-aviole\u y R06nt(j'!O

íi~ (41 1'1.1 1 ,sexta cjfra dooimal) ,Y 11. diferencie eo los-[nd¡ce8 da'refrac­ción para distintll.9 longi tudes de onda 8S 'aún' menor; de 'acuerdo' cO.O esto In correspondientes medJcion'es fuaron reaJih das iiiuy aproxi. madamente.

§ 121. EKala de 0l1li«. elee~

Todo lo dicho antedormente mues~ra que la emisión Roentgen-'.tOD~tV ture unas ondas elootromllgnét~cas que.'se di~ere:uc!á~ ~~"1~:1~1: ¿~(' mWI solamente por la 'pequel1ez de 5U longi\ud'. SiD:.emliargo, \~ variedad de longitudes de onda de 10nayCls Roeñtgen 8S ,'extria'C1rdlna:­damanle grand&. Si geDeralmeot& las longitudes de onda de la emi­si6n IJOO centena! Y miles de V$CllS meDorla ' que' las de la lu~ visible, enton06S 900 posibles también rayos RoeDtg&n mucho més suaves, que r&5poDdln ti, una longitud de onda mayor. La dllicultad en la observación de &stos consill te an que ellos son muy absorbibles por todos los cuerpos, Mereándose en este sentido I la corta emisi6n ultravioleta. En efecto, tonumdo las medidls de prevención necosa­rias para trabajar con estos rayos tan fácilmente absorbibles, se logró obsorvar rayos Roeotgen que por su longi~ud de onda se refieren a la región qua Do~otros denominamos ultravioleta. Se comprende (Iue eD este caso no hay ninguna diforencia entre los rayos Roeotgen y los ultraviolatas. Tal o cual denominación para eno~ depende dal método de la excitación de éstos. Si la excitación de l o~ rayos res­ponde a los métodOll de &xcitaclón de le emisión Roentgen, es deci r, si Dosolros llegamos a estos rayos blandos por el lado de los rayM Roentgen mb duros, entonces llamaremos a éstos com(l rayos Roent· gen . Si, por el contrario, los rayos obtenidos nan sido provocados según el procedimiento que suele emplearse para la excitación de la emisión ultravioleta, es doolr, si nosotros llegamos a ell09 por el lado de los rayos ultraviolet.a.~ de mayor longitud, aotanees es natural referir estos rayos a la emisión ultravioleta. En la actullidad la región entre los raJos Roentgen y los ultravioletas ha sido completa­da (Hollwook) de manera análogl a como fue llenad a la región entre los rayos de Hert? y los infrarrojos.

En el lado de l iS :ond as de longitudas más cortas la oseala no se interrumpe oon 109 rayos Roentgen duros. En la naturaleza se en­cuentran ondas mucho mas cortas que las comunes ondas Roantg'8n. Estos son los rayos y emitidos por las sustancias radioactivas que por su naturaleza coinciden con las ondas Roentro, pero se distio­guen por su mayor dure?a . Lu divel'!:lls sustancias radioacti vas emiten rayos y de diferente longitud de onda; desde aquellos que son más blandos qUII algunos rayos Roentgen (rayos y emitidos por el polonia) hasta los rayos, cuya longitud de ooda 9lI cien vacas mas COrta que la de los mh duros de los rayos comunes Roan~gen (ray05 "1 emitidos por el tad o e).

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'" n. esta maneu , l. IllSUla de ondas electromagnéticas eonsti tuya un' gradación Ininterrumpidamente llena desde hu radioooda8 m" larru ha.t, las ondu euy' longitud se mida en mllhimn de fuc­ciones da angstrom. Por supuesto, no e5tá excluida la pOSibilidad de existencia de ondas aún más cortl!. Aal, por ejemplo. el paso de 11» rayos cósmiC(ls, que constituyen un flujo de ccrpúseuloll con -velocidades próximas a la de la lu~. originlllos rayos y de un,long[­tud de onda muy oorta.

El siguienlé dlaguDla d. una idea aurca d. toda la 8.'!cala de ondas electromagnéticas (fig. 19.9). En l. parte superior del di'f'­ma se Indican las longitudes de onda upres.dl! en logstrom (1 ... ... 0,1 om = 10 .... cm) y en IU parte inferior 5tI da la denominación de lu ondas. La superpolliclón de las ragiones, mOlltrad . en la figura , in dic. cu'n convencional II!! esta divisi6n en regiones. Debido al gran diapasón de las longitudes de onda presen les en la escala, 'sta ha sJdo graduada de manera logaritmiea.

,. JilsIO"l01lIO'lI0"1O"'IO' .o' 10' 10'IOs 10· 10' 10' 10 lo! lo" ur lo·'IO'· A

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