Іван Пулюй, як першовідкривач Х-променів

Міністерство охорони здоров`я України

Івано-Франківський національний медичний університет

Кафедра соц.медицини,

організації таекон.охорони здоров`я.

курс: „Історія медицини”

завкафедри д.мед.н.

проф.Децик О.З.

викладач: Золотарьова Ж.М.

Курсова робота

на тему:

„Відкриття Х-променів: Конрад Рентген, Іван Пулюй”

Підготувала:

Студентка 1 курсу

Групи 7

Дуткевич Ірина Богданівна

Івано-Франківськ

План

1. Загальне поняття Х-променів.

2. Іван Пулюй, як першовідкривач Х-променів.

3. Запатентоване відкриття Вільгельма Рентгена.

Використана література.

Загальне поняття Х-променів

Рентгенівське випромінювання – електромагнітне іонізуюче випромінювання з довжиною хвилі l=10^–4 – 10³Å. Рентгенівське проміння умовно поділяють на м’яке (l> 2Å) і жорстке (l< 2Å). Залежно від механізму виникнення розрізняють гальмівне рентгенівське проміння і характеристичне. Гальмівне виникає при різкому гальмуванні рухомих заряджених частинок і характеризується неперервним спектром частот. Характеристичне рентгенівське проміння виникає після іонізації атома з викиданням електрона однією з його внутрішніх оболонок. Ця іонізація може бути результатом зіткнення атома з швидкою частинкою (первинне рентгенівське проміння) або поглинання атомом фотона (флуоресцентне рентгенівське проміння). Характеристичне рентгенівське проміння має лінійчастий спектр частот, характерний для атомів кожного елемента. Найпоширенішими джерелами рентгенівського проміння є рентгенівські трубки (двохелектродні електровакуумні прилади, в яких рентгенівське проміння отримують, бомбардуючи анод швидкими електронами) і синхротрони. Природні джерела рентгенівського проміння – деякі радіоактивні ізотопи, Сонце та ін. космічні об’єкти. Рентгенівське проміння дифрагує, заломлюється, розсіюється, здатне до повного відбиття, має велику проникну здатність. Спричинює люмінесценцію деяких речовин, іонізацію, фотоефект тощо. Дозу випромінювання рентгенівського проміння вимірюють у рентгенах. Рентгенівське проміння реєструють за допомогою іонізаційних камер, лічильників Гейгера-Мюллера, сцинтиляційних лічильників та ін. пристроїв.

Іван Пулюй, як першовідкривач Х-променів

Іван Пулюй увійшов у фізику в час розквіту молекулярно-кінетичної теорії газів, яка була першим важливим кроком на шляху пізнання мікроструктури речовини. Незважаючи на великі успіхи кінетичної теорії, необхідно було здійснити ще багато експериментальних та теоретичних досліджень, аби застосувати її до всіх конкретних явищ, де істотну роль відіграє молекулярна будова газів. Такими слабо вивченими на той час проблемами були процеси внутрішнього тертя у газах та дифузія газів крізь пористі перегородки. Пулюй з властивою йому наполегливістю, сумлінністю, майстерністю експериментатора заходився досліджувати ці питання і одержав ряд важливих результатів, що суттєво уточнили і доповнили попередні дослідження Максвела, Майєра, Грагама. Праці Пулюя в галузі молекулярної фізики важливі тим, що дані про коефіцієнти внутрішнього тертя та дифузії газів і пари є вихідними, коли обчислюють такі мікроскопічні величини, як середня довжина вільного пробігу молекул, їх кількість в одній грам-молекулі тощо. Підкреслимо, що і в наш час, тобто понад сто років відтоді, як вів пошук Пулюй, аналогічні дослідження проводяться для рідин і густих газів. Творча індивідуальність Пулюя особливо яскраво проявилася у галузі електротехніки. Розпочав він з удосконалення технології виготовлення розжарювальних ниток для освітлювальних ламп, його лампи, набагато кращі від ламп Едісона, демонструвалися 1884 р. на всесвітній виставці в м. Штайері. Пулюй перший дослідив «холодне світло» (тепер неонове). На виставці це відзначалося як велике технічне досягнення. Важливе практичне значення мала запропонована Пулюєм удосконалена конструкція телефонних станцій та абонентських апаратів, зокрема застосування розподільного трансформатора. Цей винахід Пулюя запатентували у ряді промислово розвинених країн Європи.

В історії наукових чи географічних відкриттів чимало прикладів, коли початкові версії щодо їх авторів доводиться з часом (інколи після десятиліть чи навіть століть) змінювати під натиском нововиявлених фактів. Чи не стосується це і однієї з найбільших подій у новітній фізиці — відкриття Х-променів, які в радянській та німецькомовній літературі, (на відміну від англо - та франкомовної) прийнято називати рентгенівськими? Ось питання, яке хоч і ставилося неодноразово, залишилося до цього часу поза межами серйозного науково-історичного дослідження. В радянській літературі висвітлення історії відкриття і перших досліджень рентгенівських променів ґрунтується в основному на спогадах і публіаціях академіка А. Ф. Йоффе. Це природно, оскільки Абрам Федорович упродовж тривалого часу працював у Мюнхені в лабораторії Рентгена, багато дізнався із перших уст. Проте, можливо, саме ця обставина зумовила дуже неточні, як покажемо нижче, оцінки внеску Рентгена в дослідження променів, названих його іменем.

Парадоксальна ситуація склалася з висвітленням ролі в історії науки двох постатей: Вільгельма Конрада Рентгена та Івана Пулюя. Ім'я і слава першого пов'язані з відкриттям невидимих променів, тоді як інші його дослідження відомі хіба що вузькому колу фахівців.«Натомість широка популярність І. Пулюя в наукових колах кінця XIX та початку XX ст. зумовлена в основному двома галузями його діяльності: глибокими дослідженнями процесів в газорозрядних трубках, особливо катодних променів, з одного боку, і його видатними досягненнями в електротехніці — з другого. Разом з тим його фундаментальний внесок у становлення рентгенології залишився поза увагою істориків науки. Правда, є низка науково-популярних публікацій, статей в українській пресі (в основному поза межами Радянської України), де за найбільшу заслугу нашого земляка подаються його досліди з Х-променями, які, за словами деяких авторів, він відкрив раніше, ніж Рентген.

На ведемо основні результати, викладені у статтях Пулюя. У першій праці він відзначає, що, згідно з його спостереженнями, у вакуумних приладах з ізольованими електродами під дією невидимих променів виникає розрядний струм і викликане ним свічення розріджених газів. Інтенсивність свічення зростає з наближенням приладів до джерела Х-променів. Отже, Пулюй виявив провідність газу, зумовлену новими променями, тобто встановив їх іонізуючу здатність Слушно підкреслюючи важливість відкриття явища іонізації під дією нових променів, А. Ф. Йоффе помилково приписував пріоритет щодо цього Рентгену. Оскільки його друга стаття, у якій це питання висвітлюється, датується пізніше, ніж публікації Пулюя, то зрозуміло, що насправді пріоритет належить тут українському фізикові.

Багато уваги у своїх дослідах Пулюй присвятив питанню про місце виникнення Х-променів та їх просторовому розподілові. Він наводить близько десяти досконалих знімків, які ілюструють отримані результати. Подібні дослідження Рентген провів пізніше і виклав їх тільки у своїй третій статті, що вийшла з друку в травні 1897 р. і Пулюєві рентгенограми, відрізняючись від знімків Рентгена високою якістю, протягом довгого часу були неперевершеними за технікою виконання і найчастіше відтворювалися у європейських виданнях (наприклад, у французьких „Коsmos" та „La natura", англійському „Fotogram") для ілюстрації застосувань у медицині. Пулюй зробив перший знімок людського скелету.

Важливо також відзначити, що Пулюєві належить перша вдала спроба з'ясувати механізм виникнення рентгенівських променів. Спираючись на власні досліди, своє розуміння природи нових променів Пулюй виклав так: «При високій напрузі з катода вириваються матеріальні частинки (електродні й газові частинки) і поширюються перпендикулярно до поверхні катода. Ці частинки, заряджені негативною статичною електрикою, підтримують протікання струму між двома електродами й скляними стінками. Коли ці матеріальні негативно заряджені частинки стикаються зі скляними стінками чи іншими твердими тілами, то крім збудження молекул тіла відбувається також вирівнювання, компенсація їх електричних зарядів, причому вирівнювання не може відбуватись без збудження ефірної оболонки молекули. Кожне уражене місце скляної стінки чи екрана буде вихідним пунктом ефірних хвиль. Під впливом ефірних хвиль, що поширюються у просторі, пофарбований сіркокальцієм екран світиться власним світлом цієї речовини. Крім видимих променів фосфоресценції, виникають ще невидимі промені з іншим періодом коливань». Якщо зважити, що на той час ще широко використовувалось уявлення про ефір і ще не існувало теорії атомних та молекулярних спектрів, тлумачення Пулюєм природи рентгенівських променів треба визнати дуже влучним. Для порівняння зауважимо, що Рентген протягом десяти років після відкриття електрона не вірив у його існування й тому не зміг зрозуміти механізм утворення Х-променів. Якщо в першій із трьох своїх відомих статей він пише про те, що нововідкриті промені відрізняються як від катодних, так і від інфрачервоних, видимих й ультрафіолетових (схилявся до думки, що це поздовжні коливання ефіру), то в третій статті писав уже про близькість природи катодних та рентгенівських променів. Це навіть використав Ленард у його безпідставних претензіях на пріоритет у відкритті Х-променів (зрештою, нарікати на невизнаність свого наукового доробку Ленард не міг — у 1905 р. одержав Нобелівську премію за дослідження катодних променів). Мабуть, бажанням А. Ф. Йоффе захистити свого вчителя Рентгена від грубих випадів Ленарда та незнанням праць Пулюя можна пояснити явно завищені оцінки внеску Рентгена у дослідження Х-променів. До речі, як пише сам Йоффе, Рентген надавав значення тільки фактам, а не їх поясненню, він заперечував вивчення механізму явищ, в тому числі й нововідкритих променів. Пулюй же прагнув зрозуміти мікроскопічні (на атомно-молекулярному рівні) процеси, що приводять до спостережуваних на досліді макроскопічних явищ, пов'язаних з рентгенівськими променями.

Підсумовуючи порівняльний аналіз публікацій Рентгена і Пулюя, можемо твердити, що вже через півтора місяця від першого повідомлення Рентгена і до появи його другої статті Пулюй подає до друку ґрунтовну працю, присвячену вивченню Х-променів, що містила не тільки нові важливі експериментальні результати, але й значно глибше, порівняно з Рентгеном (включаючи і його дві наступні публікації), пояснювала природу та механізм виникнення цих променів.