X선의 성질

X선은 1895년 독일의 물리학자인 Roentgen이 발견했는데 당시 그 성질을 몰랐기 때문에 X선이라고 하였다. X선은 눈에 보이지 않았지만 빛과 같이 직진하여 사진(사진)필림을 감광시켰으며, 또한 투과력이 강하여 인체 또는 나무나 금속편과 같은 불투명체를 쉽게 투과한다는 것을 알았다. 이러한 X선의 강한 투과력은 의학과 공학에 즉시 반영되어 불투명체의 내부 구조를 연구하는 데 이용되었다. 즉 이와 같이 투과사진법은 X선의 성질이 잘 알려지지 않은 채 이용되기 시작한 것이다. 1912년에 이르러 X선의 본질이 비로소 자세하게 알려지게 되었다. 즉 결정에 의한 X선 회절이라는 현상이 발견되고, 이와 거의 동시에 X선도 빛의 일종인 전자파라는 것이 실증되었다. 그리하여 물질의 미세구조(미세구조)의 연구에 새로운 방법이 생겨나게 된 것이다. 즉 간접적이기는 하지만 물질 중의 원자 또는 분자의 배열상태(배열상태), 즉 결정구조를 알아내는 데 큰 역할을 하게 된 것이다. 2) 전자파(전자파) X선이 빛과 성질이 같은 전자파라는 것은 오늘날 잘 알려져 있는 사실이다. X선의 파장은 대략 0.01~100Å범위지만 X선 회절에 이용되고 있는 X선의 파장은 0.5~2.5Å정도이다. 그림 1에 전자파의 스펙트럼을 나타내었다. X선도 전자파인 이상 다른 전자파와 비슷한 성질을 가지고 있다. 전자파를 고전이론에 따를 때 파장이라고 생각하였지만 양자론에 따르면 광자(photon)라고 하는 입자의 흐름이라고도 생각할 수 있다. 광자 1개의 에너지, 즉 E는 h = Planck 상수(erg·sec) v = 진동수 이며, 파장과 진동수 사이에 다음과 같은 관계가 있다. c = 빛의 속도 이와 같이 광자의 에너지를 계산하는데 파동의 진동수를 사용할 수 있으므로 전자파의 파동과 입자의 이중적인 성질을 연결시키고 있다. 우리는 여러가지 현상을 설명하는데 있어 고전론을 많이 이용하지만 때로는 어느 쪽이든 편리한 쪽을 택하여 사용하게 될 것이다.