Рентгеновская оптика
Рентге́новская о́птика — отрасль прикладной оптики, изучающая процессы распространения рентгеновских лучей в средах, а также разрабатывающая элементы для рентгеновских приборов. Рентгеновская оптика, в отличие от обычной, рассматривает отражение и преломление электромагнитных волн в диапазоне длин волн рентгеновского 10−4 до 100 Å (от 10−14 до 10−8 м) и гамма-излучений < 10−4 Å.
Одной из причин развития рентгеновской оптики является возможность получения на рентгеновских микроскопах изображений объектов с невероятно малыми размерами за счёт повышения разрешающей способности оптических систем при использовании более коротких длин волн. Также рентгеновская оптика используется в рентгеновских лазерах и рентгеновских телескопах.
Материалы, используемые в обычной оптике, в рентгеновской оптике не применимы из-за близости к единице показателя преломления рентгеновских лучей для всех веществ. Другими словами, рентгеновские лучи проходят через вещество, практически не изменяя своего направления. Кроме того, рентгеновские лучи сильно поглощаются и рассеиваются в веществе вследствие фотоэффекта и эффекта Комптона.
Рентгеновская оптика имеет особенности по сравнению с обычной оптикой, так, например, слой воздуха толщиной 1 см практически полностью непрозрачен для мягкого рентгеновского излучения. Поэтому для работы рентгеновских оптических систем мягкого рентгеновского диапазона необходим вакуум, а рентгеновские телескопы запускаются в космос.
Рентгеновская оптика берёт своё начало с открытия в 1895 году Вильгельмом Конрадом Рентгеном рентгеновского излучения. После открытия началось исследование оптических свойств волн в диапазоне рентгеновского излучения, что привело к его практическому применению в медицине и технике. В 1901 году, за своё открытие, Рентген получил первую Нобелевскую премию. В 1912 году Макс Лауэ, Вальтер Фридрих, Пауль Книппинг определили волновую природу рентгеновского излучения. При взаимодействии рентгеновских лучей с кристаллами была зафиксирована интерференционная картина. За открытие дифракции рентгеновских лучей на кристаллах Лауэ в 1914 году была присуждена Нобелевская премия. В это же время Уильям Генри Брэгг и его сын Уильям Лоренс Брэгг работали в университете города Лидса и в 1913 году, занимаясь исследованием взаимодействия рентгеновских лучей с веществом, установили закон, названный в их честь. В результате появился новый метод исследования атомной структуры вещества - рентгеноструктурный анализ.
где — угол скольжения — дополнительный угол к углу падения, λ — длина волны, n (n = 1,2…) — целое число называемое порядком дифракции.
