首位诺贝尔奖得主伦琴,伦琴是怎么发现X射线的?

2018-11-08 10:22:23 编辑:Cls 首页

  威尔姆·康拉德·伦琴(WilhelmKonradRontgen),德国物理学家。1845年3月27日生于德国莱纳普(Lennep)。3岁时全家迁居荷兰并入荷兰籍。1865年迁居瑞士苏黎世,伦琴进入苏黎世联邦工业大学机械工程系,1868年毕业。1869年获苏黎世大学博士学位,并担任了物理学教授A·孔脱的助手;1870年随同孔脱返回德国,1871年随他到维尔茨堡大学和1872年又随他到斯特拉斯堡大学工作。1894年任维尔茨堡大学校长,1900年任慕尼黑大学物理学教授和物理研究所主任。1923年2月10日在慕尼黑逝世。

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  伦琴发现X射线的故事

  这是1895年的一天晚上,在德国某城一个科学家的家庭里发生的故事。

  物理学家伦琴(1845—1923年)啃了几口面包,就又回到实验室去了。妻子贝塔立刻走出卧室,包了一些食物,怒气冲冲地给伦琴送去。此时,伦琴正在实验室里聚精会神地做着实验。他把一本厚书放在相距大约两米远的一架荧光屏与一只克鲁斯管之间。

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  “你究竟还要不要吃晚饭?现在都已过深夜12点了。”贝塔到实验室,板着脸,大声对伦琴叫道。

  “喂,亲爱的,快来看,我发现了一种新的射线。你看,它能穿过两米厚的空气,还透过这本厚书。真是太神奇了。”伦琴看到妻子来了,立刻高兴地手舞足蹈

  妻子刚进实验室的时候,可没有在意伦琴的实验。听到丈夫神秘而激动的声音,好奇心也来了:“你再做一遍,让我从头看一下吧。”

  “好的!”伦琴对妻子说,“不过,你得帮我一下,请拿着荧光屏,逐渐退远去,这样我们就可以测出射线的射程了。”

  妻子照伦琴说的去做了,可是,刚走一步,只听她突然惊叫起来:“蔼—,亲爱的,快来看我的手。”

  “你的手怎么啦?是不是被刺痛了?”伦琴赶紧抓住妻子的手,关切地问。

  “不是的,你快看屏幕上面。”贝塔神色惊慌地大声说。

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  这时,伦琴立刻看到荧光屏上清晰地显示出贝塔手指的骨骼影像,“喔——真是奇迹,真正的奇迹。”伦琴惊喜地叫道。随即一个新的设想在他的脑中出现了。“亲爱的,你把手放到荧光屏前回去,我给你的手照一张相。”

  妻子把手放在克鲁克斯管附近的用黑纸包好的底片上。不一会儿,伦琴便把照片洗出来了。这是妻子的一个完整的手骨影像,连她戴在无名指上的结婚戒指也可以看得清清楚楚。

  “亲爱的,我们可有了一项世界上了不起的发现了。这张照片,就是我们奉献给人类的最珍贵的礼物。”50岁的伦琴挥动着照片,激动得跟孩子一般。

  “对,亲爱的。但是,造就这奇迹的看不见的射线究竟是什么呢?”

  “啊!这可是种神奇的射线。”伦琴喃喃自语,“称它什么好呢?”

  “它还是未知数嘛,是X。”妻子打趣地插话道。

  “对,就叫它X射线。”伦琴眉毛一扬,大着嗓门说道。

  就这样世界上出现了被称为X的射线。此种射线能透视人体,显示出患者骨胳和内脏的结构,准确地指出病变部位和其他情况,便于确诊治疗。由于这一重大的发现,伦琴荣获了1901年的诺贝尔物理学奖。人们还把X射线称作伦琴射线。

  永远铭记伦琴

  1895年11月8日,星期五,这天下午,伦琴像平时一样,正在实验室里专心做实验。他先将一支克鲁克斯放电管用黑纸严严实实地裹起来,把房间弄黑,接通感应圈,使高压放电通过放电客,黑纸并没有漏光,一切正常。他截断电流,准备做每天做的实验,可是一转眼,眼前似乎闪过一丝绿色荧光,再一眨眼,却又是一团漆黑了。

  刚才放电管是用黑纸包着的,荧光屏也没有竖起,怎么会现荧光呢?他想一定是自己整天在暗室里观察这种神秘的荧火,形成习惯,产生了错觉,于是又重复做放电实验。但神秘的荧光又出现了,随着感应圈的起伏放电,忽如夜空深处飘来一小团淡绿色的云朵,在躲躲闪闪的运动。伦琴大为震惊,他一把抓过桌上的火柴,“嚓”的一声划亮。原来离工作台近一米远的地方立着一个亚铂氰化钡小屏,荧光是从这里发出的。但是阴极射线绝不能穿过数厘米以上的空气,怎么能使这面在将近一米外的荧光屏闪光呢?

  莫非是一种未发现的新射线吗?这样一想,他浑身一阵激动,今年自己整整50岁了,在这间黑屋子里无冬无夏、无明无夜地工作,苦苦探寻自然的奥秘,可是总窥不见一丝亮光,难道这一点荧光正是命运之神降临的标志吗?他兴奋地托起荧光屏,一前一后地挪动位置,可是那一丝绿光总不会逝去。看来这种新射线的穿透能力极强,与距离没有多大关系。那么除了空气外它能不能穿透其他物质呢?伦琴抽出一张扑克牌,挡住射线,荧光屏上照样出现亮光。他又换了一本书,荧光屏虽不像刚才那样亮,但照样发光。他又换了一张薄铝片,效果和一本厚书一样。他再换一张薄铅片,却没有了亮光,——铅竟能截断射线。伦琴兴奋极了,这样不停地更换着遮挡物,他几乎试完了手边能摸到的所有东西,这时工友进来催他吃饭,他随口答应着,却并未动身,手中的实验虽然停了,可是他还在痴痴呆呆地望着那个荧光屏。现在可以肯定这是一种新射线了,可是它到底有什么用呢?我们暂时又该叫它什么名字呢?真是个未知数,好吧,暂就先叫它“X射线”。

  一连几个星期,伦琴突然失踪,课堂上、校园里都打不见他。他一起床就钻进实验室,每次吃饭都是夫人贝尔塔派工友去催了又催,才能将他请到饭桌上来。他的好朋友几天不见他,便来关心地问道:“伦琴先生,你最近在忙什么呢?”他总是讳莫如深地说:“在干一件事,还有没结果。”原来伦琴搞实验有两个习惯,一是喜欢单枪匹马地干,经常连助手不要;二是没有到最后得出结论,决不轻易透露一点消息。他最讨厌无根据的假设,也从不作什么预言。

  再说伦琴这样终日将自己关在实验室里,别人可以不管,夫人贝尔塔可不能不问。她见伦琴每次吃饭都心不在焉,甚至有一次叉了一块面包竟向鼻尖上送去。问他在想什么,他只是神秘地一笑。贝尔塔一是担心他的身体,二是出于好奇。这天估计伦琴已开始工作,她便偷偷地溜进实验室里。只见一片黑暗中一个荧光屏发出一片亮光,伦琴举起一本厚书,屏上就有一个模糊的书影,举起一枚硬币,就有一个圆圆的印记,贝尔塔看得入迷,便失声说道:“没有光,哪来的影子呢。”正好这时伦琴高兴,他并没有责备贝尔塔私闯实验室,只是摸黑拉住贝尔塔的手说:“亲爱的,来得正好,请帮个忙。你双手捧着这个小荧光屏向后慢慢退去,我来观察,看随着距离的远近荧光的亮度有什么变化。”

  贝尔塔能进实验室本就机会不多,难得丈夫高兴,今天还破例邀她协助实验,而且这又是一个多么有趣的游戏。她小心翼翼地捧起荧光屏,伦琴说“退”,她就向后退一步;说“停”,她就停下来等待他观察。这样越退越远,贝尔已完全被黑暗所吞没,伦琴眼里只留下一方荧光的闪亮。

  却说伦琴正看得入神,忽听暗处贝尔塔“呀”地一声尖叫,接着便是“哐当”一声,荧光屏跌落在地。伦琴忙喊:“贝尔塔!”却无声。他忙将电灯打开,只见贝尔塔,双手前伸,两目痴睁睁的,却不说话。伦琴一时也六神无主,不知出了什么祸事,三步两步冲上前去搂住她的肩膀喊道:“贝尔塔,你怎么啦,刚才出了什么事?”

  “妖魔,妖魔,你这实验室里出了妖魔。”贝尔塔说,肩膀还在瑟瑟发抖。

  “贝尔塔,你冷静点儿,我在你身旁,不要怕,你刚才到底看见了什么?”

  “手,刚才我看见了我的手。”

  “你这手不是好好的吗?”

  “不,它又变回来了,刚才太可怕了,我这两只手只剩下几根骨头。”

  X射线:让我们永远铭记伦琴

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  伦琴拍摄的一张X射线照片,伦琴夫人的手骨与戒指

  伦琴一听,突然一拍额头,说道:“亲爱的,我们是发现了一种‘妖魔’,这家伙能穿过人的血肉,也许这正是它的用途呢。你不要慌,我扶你坐下,我们再来看一遍,但愿这‘妖魔’能够再现。”

  伦琴熄灭灯,又重新立起一块荧光屏,这次他将自己的手伸在屏上,果然显出五根手指骨的影子。然后他又取出一个装有照相底板的暗盒,请贝尔塔将一只手平放在上面,再用放电管对准,这样照射了15分钟。底片在显影液里捞出来了,手部的骨骼清晰可见,边无名指上那颗结婚戒指都清清楚楚,这是因为戒指完全挡住了射线。贝尔塔一见这张照片不由全身一阵战栗,她连忙用双手捂住自己的眼睛,泪水顺着指缝渗了出来,她想到了死亡,想到了自己的骷髅,抽抽泣泣地说:“亲爱了,这是多么可怕的事!我这双红润润的手掌一下就变成白森森的骨头,教我们亲眼来看自己死后的情景,这实在太残酷了,太可怕了!”

  伦琴现在却非常高兴,他像一个下围棋的胜者落下了最后一子,轻松、兴奋、自豪。他将房间里的灯打开,一边收后着仪器,一边说道:“亲爱的,不必伤心,你看眼前不是又大放光明了吗?你的手掌不是还这样红润柔软吗?我们还幸福地生活在世界上,虽说我们已年近半百,可是死亡还很遥远,人能透过表面看到内在,立于现在预知未来,这正是科学追求的目标啊。科学就是要实在,就是要彻底。维萨留斯第一次画出人体解剖图,哈维第一次揭示出人体的血液循环路线。人,在科学面前,一点儿一点儿地露出了他的实实在在的血肉,现在这种新射线又要清清楚楚地显示人们一根根骨头了。科学帮助我们认识世界,也认识自己。亲爱了,我们应该高兴啊,这不是悲剧,这是人类的福音,可以预料,医学将因此会有一场革命,会大大地前进一步。”

  首次获得诺贝尔奖的科学家

  威廉·伦琴(德语:Wilhelm Röntgen,1845年3月27日——1923年2月10日),德国物理学家。

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  1895年11月8日,时为德国维尔茨堡大学校长的他在进行阴极射线的实验时,观察到放在射线管附近涂有氰亚铂酸钡的屏上发出的微光,最后他确信这是一种尚未为人所知的新射线。

  有人提议将他发现的新射线定名为“伦琴射线”,伦琴却坚持用“X射线”这一名称,产生X射线的机器叫做X射线机。伦琴的名字英文一般写为Roentgen(德文名字Röntgen的另一种拼法),很多英语文献和资料使用这一拼写。1901年,首届诺贝尔奖颁发,伦琴获得诺贝尔物理学奖。

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