Рентген в своей работе интересовался именно свойствами электрического тока, идущего через газ. У него были трубки разных форм и размеров, и учёный хотел выяснить, как отражается на электрическом токе форма и размеры трубок.
Однажды поздно вечером Рентген один кончал работу в лаборатории. Он закрыл трубку картонным футляром, потушил свет и хотел выключить электрический ток, шедший ещё через трубку, как вдруг увидел в стороне от неё на столе светящийся предмет. Оказалось, что это светится кусок картона, покрытый особым составом: платиново-синеродистой солью бария. Это вещество замечательно тем, что начинает светиться, если на него падает видимый свет. Но была ночь, в комнате было темно, а экран светился. Рентген выключил ток в трубке. Экран перестал светиться.
В эту ночь учёный так и не ушёл домой. Он начал выяснять, почему в комнате, в которой действует разрядная трубка, платиново-синеродистый барий светится.
Скоро Рентгену удалось установить причину этого свечения. Оказалось, что один из электродов трубки становился источником невидимых лучей, которые обладали многими замечательными свойствами; и самым удивительным была их способность проходить через тела, непрозрачные для видимого света!
Оказалось, что под действием новых неизвестных лучей воздух становился хорошим проводником электричества. Наэлектризованные тела быстро теряли свой заряд, если поблизости от них работал источник лучей Рентгена.
Неизвестные лучи, как выяснилось, оказывали воздействие на фотографическую пластинку, подобное действию видимого света.
Открытие Рентгена вызвало большой интерес. Многие учёные начали изучать новые лучи, стремясь выяснить их физическую природу.
Рис. 3. Разрядная трубка.
Рис. 4. Схема устройства электрической лампочки.
Одним из первых начал работать с неизвестными лучами знаменитый русский учёный, изобретатель радио, А. С. Попов, который построил первую в России оригинальную трубку для получения новых лучей. Первое время природа этих лучей казалась совершенно загадочной и необъяснимой. Именно поэтому их назвали сначала «Х-лучами» (икс-лучами), то-есть «неизвестными лучами». В настоящее время, однако, эти лучи принято называть рентгеновыми или рентгеновскими.
Современные рентгеновские трубки устроены несколько иначе, чем трубка, с которой работал Рентген.
Как же устроена и как работает современная рентгеновская трубка?
Для того чтобы лучше понять это, сравним её с обыкновенной электрической лампочкой, изображённой на рисунке 4.
Она состоит из стеклянного тонкостенного баллона (пузыря), к которому прочно прикреплён металлический колпачок, называемый цоколем. Внутри баллона в стеклянной ножке впаяны две проволоки, подводящие ток; они соединены металлической спиралью, которая изготовляется из тончайшей вольфрамовой проволочки. Вольфрам — это редкий и очень тугоплавкий металл. Он расплавляется только при температуре, превышающей 3 000 градусов. Из баллона электрической лампочки полностью выкачивается воздух, и после этого баллон запаивается. Для «зажигания» электрической лампочки нужно пропустить через неё электрический ток. Движение электрического тока по проводам напоминает течение жидкости по трубам, только по проводам течёт не жидкость, а передвигаются электроны, то-есть мельчайшие частицы, несущие на себе отрицательный заряд.
Обычно электроны находятся внутри атомов, из которых и состоят все окружающие нас тела. Внутри атомов электроны удерживает электрическая сила притяжения к положительно заряженному ядру атома. Но в некоторых веществах, например в металлах, атомы располагаются таким образом, что связь отдельных электронов с ядрами ослабевает, электроны становятся свободными, то-есть могут свободно передвигаться в металле между атомами.
Вот такие-то «свободные электроны» и образуют электрический ток в металле.
Тот проводник, по которому электроны притекают к вольфрамовой нити лампы, называется отрицательным, а тот, по которому они уходят прочь, — положительным.
Атомы металла не принимают участия в этом движении электронов вдоль проводника, они остаются на своих местах и образуют атомную решётку, остов проводника.
При своём движении по проводнику электроны сталкиваются с атомами решётки.