X射線是原子中的電子在能量相差很大的兩個能級之間躍遷而產生的粒子流。 它們是波長介于紫外線和伽馬射線之間的電磁波。 它的波長很短,范圍為0.01至100埃。 1895年由德國物理學家WK倫琴發現,也稱為倫琴射線。
倫琴射線具有很高的穿透力,可以穿透許多對可見光不透明的材料,如墨水、紙張、木材等。這種不可見的射線可以在許多固體材料中引起可見的熒光,使照相膠片感光,并使空氣電離。 波長小于0.1埃的稱為超硬X射線,波長在0.1至1埃范圍內的稱為硬X射線,波長在1至100埃范圍內的稱為軟X射線。
X 射線最初用于醫學成像診斷和 X 射線晶體學。 X射線也是電離輻射和其他對人體有害的射線。
倫琴的故事
這是1895年的一個夜晚,發生在德國某城市一位科學家家庭中的故事。 |
物理學家倫琴咬了幾口面包就回到了實驗室。 他的妻子貝塔立刻走出臥室,收拾了一些食物,憤怒地遞給倫琴。 此時的倫琴正在實驗室里專心做實驗。 他將一本厚厚的書放在熒光屏和相距約兩米的游輪管之間。
“要吃晚飯嗎?現在已經晚上12點多了。” 貝塔來到實驗室,板著臉對倫琴喊道。
“嘿,親愛的,你來看看,我發現了一種新的射線,你看,它能穿過兩米的空氣,還能穿過這本厚厚的書,真是太神奇了。” 倫琴看到妻子到來,立刻高興地手舞足蹈。
我妻子剛進實驗室的時候,并沒有關注倫琴的實驗。 聽到丈夫神秘而興奮的聲音著名物理學家,好奇心襲來:“再做一次,讓我從頭看。”
“好的!” 倫琴對妻子說:“但是你一定要幫我,請你拿著熒光屏,慢慢走開,這樣我們才能測量射線的范圍。”
妻子照倫琴的話做了,但剛邁出一步,突然尖叫起來:“哦,親愛的,快來看看我的手。”
“你的手怎么了?被蟄了嗎?” 倫琴連忙握住妻子的手,關切地問道。
“不行,快看屏幕。” 貝塔一臉驚慌地大聲說道。
這時,倫琴立即看到熒光屏上清晰地顯示出貝塔手指的骨骼圖像。 “哦——這是一個奇跡,一個真正的奇跡。” 倫琴驚訝地叫道。 然后一個新的想法出現在他的腦海中。 “親愛的,把你的手放在屏幕前,然后回去,我給你的手拍張照片。”
妻子將手放在克魯克斯試管附近用黑紙包裹的底片上。 一段時間后,倫琴沖洗了這張照片。 這是妻子手骨的完整圖像,連她無名指上戴的結婚戒指都可以清晰可見。
“親愛的,我們在世界上有了一個了不起的發現,這張照片是我們送給人類最珍貴的禮物。” 50 歲的倫琴揮舞著照片,興奮得像個孩子。
“是的,親愛的。但是造成這個奇跡的隱形射線是什么?”
“啊!這是魔法光芒。” 倫琴自言自語道:“我該怎么稱呼它呢?”
“還是個未知數,是X。” 妻子開玩笑地插話道。
“是的,我們稱之為X射線吧。” 倫琴揚起眉毛,大聲說道。
就這樣,世界上出現了一種叫做X射線的X射線。 這種射線可以透視人體,顯示病人的骨骼和內臟的結構,并準確指出病變的位置和其他情況,使診斷和治療更加容易。 由于這一重大發現,倫琴獲得了 1901 年諾貝爾物理學獎。 人們也稱X射線為倫琴射線。
倫琴性格評價
完美的研究成果是研究對象、科學家本人完美人格的體現。 倫琴完美的人格特質主要體現在以下幾個方面。
具有積極的創新意識,緊跟學科發展趨勢。 自1869年6月以杰出論文《各種氣體的研究》獲得博士學位以來,倫琴先后在多所大學和氣體、晶體熱傳導、電磁、光學等領域開展研究。 他的開創性研究成果充分展現了他超人的智慧、淵博的知識和獨特的思想,在世界范圍內樹立了實驗物理學家的崇高聲譽。 1888年至1893年任維爾茨堡大學物理研究所所長。 1894年,50歲的倫琴被廣泛期待擔任維爾茨堡大學校長,這足以顯示他的學術才華。 不過,在承擔大學校長繁重的管理任務的同時,他仍然可以繼續關注物理學研究的熱點,并將研究方向轉向新的領域。 對于已經在自己熟悉的領域建立了較高學術聲譽的倫琴來說,敢于涉足新的研究領域,充分展現了他的創新意識和探索未知世界的勇氣。
敏銳的觀察力和準確的洞察力。 在重復別人研究陰極射線的過程中,我敏銳地觀察到距陰極射線管約1m處用于其他實驗的涂有熒光物質氰化鉑鋇的紙板發出的熒光。 然而,陰極射線只能穿透幾厘米。 空氣。 從幾厘米和一米的距離差異,他立即意識到導致熒光屏發光的可能是陰極射線以外的“新輻射”。 并以此為突破口,實現了后續的發現。 作品展現了他作為實驗物理學大師敏銳的觀察力和深刻的洞察力。
不要受到偏見或傳統的限制。 其他科學家錯失發現X射線機會的一個重要原因是他們受到傳統觀念的限制或局限于自己的關注點,而糾纏在關于陰極射線本質的爭論中。 倫琴則不同。 正如在慕尼黑大學為他舉辦的慶祝會上,倫琴曾平靜地說:“對于科學家來說,最大的幸福就是無論面對什么問題,都不能固守偏見,繼續自由地研究。對于研究人員來說沒有什么比一個問題得到解答更大的滿足和快樂了,無論外界給予多少認可或贊揚,都無法與之相比。”
嚴謹、求實、追求完美的品格。 當倫琴意識到他觀察到一種新的輻射后,他并沒有立即公布他的實驗結果。 相反,他在接下來的六周時間里,幾乎與外界隔絕,獨自工作,緊鑼密鼓地開展對這種“新輻射”的研究。 “對大自然的探索性研究。他們研究了不同材料,如書籍、木板、橡膠板、不同類型和厚度的金屬板等對新射線的阻擋能力,并拍攝了妻子手骨的照片。直到給出“完美無缺”的結果后,他們才將其公開。倫琴曾在接受記者采訪時表示:“我不是預言家,也不喜歡預測; 我繼續我的實驗研究,我從不發表不確定的結果。”這也充分體現了他“精益求精、追求完美”的科學品格。
堅持不懈,追求卓越,盡最大可能在該領域進行研究,所描述的研究結果完全正確。 倫琴宣布他的發現后,面對迅速、廣泛、前所未有的轟動效應,他并沒有沉浸在興奮之中。 相反,他以極大的自制力保持冷靜和理性,繼續對X射線的特性進行研究。 倫琴從 1895 年到 1897 年關于 X 射線研究的三篇論文幾乎窮盡了當時該領域設備所能取得的所有成果著名物理學家,而他對 X 射線性質的預測認識卻沒有取得重大進展,這充分體現了這位杰出的實驗物理學家對科學的忠誠、精湛的實驗技術和嚴謹的科學思維能力。 正如勞厄談到倫琴時所說:“這三篇論文描述的事情如此詳盡,以至于在整整十年中不可能添加任何新的東西。據我所知,在所有涉及發現的論文中,幾乎沒有遺漏,如此之少,倫琴的文章寫得非常仔細。”