RÖNTGEN (1845-1923; 1901’de Nobel Ödülü) tüpünde ısıtılan katottan salınan elektronlar katot ile anot arasındaki yüksek elektrik alanında ivmelendirilirler. Anoda ulaşan elektronlar, anot materyalinde frenlenirler ve bu sırada enerjilerini Röntgen ışıması (x-ışını) şeklinde salarlar.

Röntgen tüpü

Röntgen ışınları ne elektrik ne de manyetik alanda sapmaya uğrarlar ve dalga boyu görünür bölgede olmadığı için gözle görülemezler. Röntgen ışınlarının dalga özelliği, girişim ve kırınım deneyleriyle gösterilebilir. Bragg yansıması diye adlandırılan yöntem yardımıyla da, bu dalgalara ait dalga boyları belirlenir.



DENEY: Dalga boyu λ olan Röntgen ışınları θ açısı ile aralarında d mesafesi bulunan atom tabakaları (Şekil 2) üzerine düştüğünde girişim deseni oluştururlar. Şekil 2'den, komşu iki tabaka arasındaki Δs yol farkının:



Δs = AB + BC = 2 BC = 2 d sin θ (1)



olduğu bulunur. Bu desende yapıcı girişim saçaklarının meydana gelmesi için, farklı atom tabakalarından yansıyan dalgaların arasındaki yol farkının, λ dalga boyunun tam katları olması gerekir.

Atom tabakalarından röntgen ışıması

Böylece Bragg yansıması için;



2 d sin θ n = n λ (n = 1, 2, 3, 4, 5 ............) (2)

elde edilir. Yapıcı (aydınlık) girişimler ancak θn açıları yönünde gerçekleşir. Buradaki n, ekran üzerinde oluşan girişim deseninde merkez doğrusu üzerinde oluşan aydınlık saçaktan başlamak üzere, kaçıncı aydınlık saçak olduğunu belirtir. Atomlar genellikle söz konusu tabakalarda düzenli bir şekilde dizilmişlerdir. Bu yüzden Şekil 3'deki gibi bir kırınım deseni elde edilir.

 
Düzgün atom tabakalarında oluşan simetrik Röntgen kırınım deseni

Ancak, bir çok farklı yapı ve düzendeki atom tabakalarından oluşmuş materyal üzerine Röntgen ışınlarını gönderirsek; buradan bir önceki kırınım deseninde olduğu gibi tek tek oluşmuş kırınım maksimumları değil dairesel halka şeklinde saçaklar elde ederiz. Bu saçaklar, farklı atom tabakalarından kırınıma uğrayan ışınların girişim desenidir


Farklı yerleşime sahip atomlardan oluşan Alüminyum tabakasındaki girişim deseni

Yani girişime uğrayan ışınlar, bir koninin yüzeyinde bulunurlar (Şekil 5). Bu koninin merkez doğrusuna dik bir ekran düzleminde, koni yüzeyinin bu ekranla kesişimi dairesel saçaklar şeklindedir.

Girişime uğrayan ışınlar, bir koninin yüzeyinde bulunurlar



Böylece bu deneylerle, röntgen ışımasının dalga özelliği ispat edilir.

Paylaşım İçin teşekkürler

Paylaşım için Teşekkürler