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「发明创造的故事」(128)

常驻编辑 科普中国 2022-08-10 伦琴   射线   克鲁克斯   阴极射线   发现   荧光屏   可见光   波长   实验室   物质   故事

伦琴发现X射线vpY拜客生活常识网


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威廉•康拉德•伦琴vpY拜客生活常识网

威廉•康拉德•伦琴(1845年3月27日——1923年2月10日)德国物理学家,1895年12月28日发现X射线。他因此于 1901年获第一届诺贝尔物理学奖。这一发现宣布了现代物理学时代的到来,使医学发生了革命。vpY拜客生活常识网

说起来,他发现X射线还有一段故事。vpY拜客生活常识网

1861年,英国科学家威廉•克鲁克斯发现通电的阴极射线管有放电产生的光线。于是就把它拍下来。可是显影后发现整张干版上什么也没照上,一片模糊。他认为干版旧了,又用新干版连续照了三次,依然如此。克鲁克斯的实验室非常简陋,他认为是干版有毛病,退给了厂家,就这样,一个伟大的发现与他失之交臂。vpY拜客生活常识网

1895年10月,伦琴计划对阴极射线的穿透能力进行研究。伦琴首先重复前人的实验。但是,为了排除阴极射线与外界的相互影响,保证实验的准确性,伦琴用黑色硬纸板和锡箔把阴极射线管严密地套封起来,只留下一条窄缝。这样,管内的可见光就不会漏出管外。实验室是完全遮光的暗室。在接上高压电源进行实验中,伦琴意外地发现,一米以外的一个荧光屏发出微弱的闪光。一旦切断电源,荧光就立即消失。他把荧光屏一步步移得更远一些,发现即使在两米左右,屏上也有荧光出现。伦琴确信,这个新奇现象无法用阴极射线的性质来解释。实验已经证明,阴极射线只能在空气中行进几厘米,不可能使一二米以外的荧光屏发出荧光;同时,阴极射线是不能透过玻璃管的,况且伦琴的管还是被包在黑纸板内的,没有光和阴极射线能从里面透出。vpY拜客生活常识网

X射线管的结构vpY拜客生活常识网

经过反复试验,伦琴确信这是一种还没有被人们认识的新射线。这种新射线可以穿透千页的书、几厘米厚的木板和薄金属片等。但不能穿过较厚的金属和其他致密物质。如果把手放在管子与荧光屏之间,可以看到手上的骨骼。年过半百的伦琴吃住在实验室,一连做了7个星期的秘密实验。vpY拜客生活常识网

12月22日,伦琴夫人到实验室来,伦琴就请她把手放在用黑纸包严的照相底片上,然后用这种新射线对准照射,显影后,看到了伦琴夫人的手骨像,手指上的结婚戒指也非常清楚,这成了一张有历史意义的照片。vpY拜客生活常识网

第一张人手X光照片(伦琴夫人,1895年)vpY拜客生活常识网

而当毫无心理准备,突然看到了自己的手骨头的照片之后,伦琴夫人似乎惊吓过度,从此拒绝再进入实验室。vpY拜客生活常识网

12月28日,他宣布了自己的新发现,并将这个性质不明的射线叫做X射线。后人将X线以他的名字命名,称为伦琴射线。vpY拜客生活常识网

科学总是在不断发展的,经伦琴及各国科学家的反复实践和研究,逐渐揭示了X射线的本质,证实它是一种波长很短大约0.01 10纳米,能量很大的电磁波。它的波长比可见光的波长更短,它的光子能量比可见光的光子能量大几万至几十万倍。因此,X射线除具有可见光的一般性质外,还具有自身的特性。

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