121. Raggi X. — I tubi a vuoto, percorsi dalle scariche elettriche, danno ancora origine a un fenomeno importantissimo, scoperto dal Roentgen nel 1895. Il vetro colpito dai raggi catodici, e in generale qualunque corpo solido capace di assorbirli, emette dei raggi singolari, invisibili direttamente, e dotati delle seguenti proprietà:

1ª Essi si propagano, come la luce, in linea retta, dirigendosi in tutti i sensi dal punto che vien colpito dai raggi catodici.

2^a Nel loro percorso vengono più o meno assorbiti dai corpi che incontrano, dei quali alcuni si comportano come quasi perfettamente trasparenti, altri come più o meno opachi; ma la trasparenza o la opacità per i nuovi raggi non ha nulla da fare con quella degli stessi corpi per i raggi luminosi ordinari.

3^a Incontrando alcuni corpi speciali, come il platinocianuro di bario, il solfuro di zinco, li rendono luminosi per fluorescenza, come fanno i raggi catodici.

4^a Essi esercitano una intensa azione fotografica sui corpi, come i sali d’argento, capaci di impressionarsi per la luce ordinaria.

5^a Non subiscono alcuna deviazione sensibile da parte d’un campo elettrostatico o d’un campo magnetico.

6^a A seconda del tubo che li ha generati sono più o meno penetranti, cioè traversano con maggiore o minore facilità i corpi materiali che incontrano.

7^a Non sono suscettibili di riflessione regolare, nè di rifrazione; e non presentano i fenomeni di interferenze, nè di polarizzazione, nel senso che abbiamo dato a questa parola per i raggi luminosi; ma solo pare che subiscano la diffrazione.

8^a Rendono notevolmente conduttori i gas che attraversano provocandone la ionizzazione; e gli ioni generati manifestano le solite proprietà da noi già studiate. La stessa influenza esercitano sui solidi e sui liquidi isolanti.

9° Incontrando una lamina solida capace di assorbirli, come una lamina di piombo, la riscaldano lievemente, e ne strappano degli elettroni con un meccanismo analogo a quello esercitato, su alcuni metalli, dalla luce violetta; generano inoltre delle radiazioni secondarie analoghe ai raggi incidenti, ma meno penetranti.

10^a Infine esercitano delle notevoli azioni fisiologiche, e forse anche terapeutiche, che si presentano come molto promettenti in medicina.

Ma la proprietà più caratteristica, che ha reso meritamente celebre anche nel pubblico non colto la scoperta del Roentgen, è il grado di trasparenza notevole, per questi nuovi raggi, di molti corpi opachi per la luce ordinaria, come il legno, la carta, il cuoio, i tessuti organici in genere, i metalli di piccolo peso atomico come l’alluminio, ecc.

Questa proprietà, unita a quella di rendere luminoso uno schermo ricoperto di platino-cianuro di bario, e d’impressionare la lastra fotografica, ha permesso la visione o la fotografia dei corpi opachi entro involucri trasparenti per i raggi X, ma non per la luce ordinaria.

E invero la loro propagazione in linea retta fa sì che, limitando alquanto la regione di emissione dei raggi medesimi, e interponendo un oggetto opaco tra la sorgente e lo schermo, si disegna su questo l’ombra dell’oggetto, tanto più nettamente quanto più limitata è la parte utilizzata della sorgente, e più prossimo l’oggetto allo schermo. Così interponendo tra il tubo e lo schermo una scatola di compassi chiusa, si vedono nettamente gli arnesi metallici contenuti, poichè l’involucro in legno è quasi perfettamente trasparente. L’effetto di questa esperienza è veramente meraviglioso.

In generale sono opachi i metalli di elevato peso atomico, anche allo stato di combinazione. E perciò mentre le parti molli e non molto spesse del nostro corpo son piuttosto trasparenti, e determinano delle ombre lievi, le ossa danno un’ombra molto più pronunziata per il calcio che contengono; e riescono perciò visibili, provocando una impressione indescrivibile in chi osserva il fenomeno per la prima volta. La fig. 146 riproduce appunto l’aspetto di una mano, quale si ottiene eseguendo per ombra la fotografia della mano posata su uno chassis in legno, chiuso e contenente la lastra, o quale si può osservare, coi chiari e gli scuri invertiti, direttamente sullo schermo fluorescente. Ma si possono ora eseguire delle eccellenti radiografie di qualunque parte del corpo, ricorrendo a produttori di scariche abbastanza potenti, e ai moderni tubi a vuoto costruiti per lo scopo. E s’intende senz’altro la grande importanza di simili osservazioni in medicina e in chirurgia, poichè riescon visibili, oltre le ossa, anche gli organi principali interni, che spiccano sul fondo per la diversa trasparenza del loro contenuto.

Mentre si è sempre più migliorata la tecnica dei raggi X, in vista delle loro importanti applicazioni, nei Laboratori di Fisica si è proceduto con grande slancio a investigarne sempre meglio le proprietà, per trovare la spiegazione dell’importante fenomeno.

Quanto ai progressi tecnici noteremo che essendosi osservato un notevole miglioramento col concentrare i raggi catodici su una lamina interna di platino, anzichè sulla parete di vetro, si costruirono i cosiddetti tubi focus, come quello della fig. 147. I raggi catodici, emessi da un catodo concavo, cadono su una laminetta di platino, che diviene centro d’emissione di raggi X molto intensi; la lamina, insieme all’anodo a, vien rilegata al polo positivo della sorgente elettrica. Nel tubo è fatto un vuoto molto spinto; quanto maggiore è la rarefazione, tanto più elevata è la tensione richiesta per il funzionamento; e il tubo emette raggi sempre più penetranti.

Quanto alle investigazioni teoriche esse hanno avuto di mira le altre proprietà già enunciate, specialmente la ionizzazione prodotta nei gas, che fu scoperta quasi contemporaneamente dal Prof. Righi e da Hurmuzescu. Noi non possiamo riferire l’insieme molto complesso dei risultati ottenuti. Diremo solo che tutte le proprietà finora osservate fanno pensare che i raggi X consistano in brusche perturbazioni dell’etere luminoso, causate dall’arresto improvviso dell’elettrone in moto contro l’ostacolo. Ne risulterebbero delle onde eteree singolari che sarebbero, rispetto alle onde periodiche luminose, ciò che è l’onda acustica dovuta a un’esplosione rispetto alle onde periodiche proprie del suono d’un diapason.