X射线的发现

X射线的发现•关于电的知识，在公元前3世纪，人们便已开始掌握。•后来又过富兰克林、伽伐尼、伏特、安培、欧姆、法拉第等许多科学家的研究，更加完善系统。•到1643年意大利的托里拆利发现了气压和真空，人们便又把真空和电联系在一起研究。•将放电管抽空，再充入各种不同的气体，就会显示各种美丽的颜色。X射线的发现•科学家还发现，这时放电管的阴极会发现射线，这种“阴极射线”能使几种荧光盐发光，还能使照相底片变黑。•这种实验是极有趣的，许多著名的科学家如英国的克鲁克斯、德国的赫兹、列纳德等都在一次又一次地重复观察这种暗室里的神秘闪光。•可是发现的幸运往往只能落在一个人头上，这个人就是德国维尔茨堡大学的教授伦琴(1845～1923)。X射线的发现•1895年11月8日是一个星期五。•晚上，德国慕尼黑伍尔茨堡大学的整个校园都沉浸在一片静悄悄的气氛当中，大家都回家度周末去了。•但是还有一个房间依然亮着灯光。灯光下，一位年过半百的学者凝视着一叠灰黑色的照相底片在发呆，仿佛陷入了深深的沉思……•他在思索什么呢？原来，这位学者以前做过一次放电实验，为了确保实验的精确性，他事先用锡纸和硬纸板把各种实验器材都包裹得严严实实,并且用一个没有安装铝窗的阴极管让阴极射线透出。X射线的发现•可是现在，他却惊奇地发现，对着阴极射线发射的一块涂有氰亚铂酸钡的屏幕(这个屏幕用于另外一个实验)发出了光。而放电管旁边这叠原本严密封闭的底片，现在也变成了灰黑色—这说明它们已经曝光了！•这个一般人很快就会忽略的现象，却引起了这位学者的注意，使他产生了浓厚的兴趣。他想：底片的变化，恰恰说明放电管放出了一种穿透力极强的新射线，它甚至能够穿透装底片的袋子！一定要好好研究一下。X射线的发现•不过既然目前还不知道它是什么射线，于是取名“X射线”。•于是，这位学者开始了对这种神秘的X射线的研究。•他先把一个涂有磷光物质的屏幕放在放电管附近，结果发现屏幕马上发出了亮光。X射线的发现•接着，他尝试着拿一些平时不透光的较轻物质—比如书本、橡皮板和木板—放到放电管和屏幕之间去挡那束看不见的神秘射线，可是谁也不能把它挡住，在屏幕上几乎看不到任何阴影，它甚至能够轻而易举地穿透15毫米厚的铝板！•直到他把一块厚厚的金属板放在放电管与屏幕之间，屏幕上才出现了金属板的阴影—看来这种射线还是没有能力穿透太厚的物质。•X射线的发现•实验还发现,只有铅板和铂板才能使屏不发光,当阴极管被接通时,放在旁边的照相底片也将被感光,即使用厚厚的黑纸将底片包起来也无济于事。•接下来更为神奇的现象发生了，一天晚上伦琴很晚也没回家，他的妻子来实验室看他，于是他的妻子便成了在那不明辐射作用下在照相底片上留下痕迹的第一人。X射线的发现•当时伦琴要求他的妻子用手捂住照相底片。当显影后，夫妻俩在底片上看见了手指骨头和结婚戒指的影象。•1895年12月22日，伦琴和他夫人拍下了第一张X射线照片。这是人类第一张X光照片，这双手属于伦琴妻子的手！X射线的发现•1895年12月28日，伦琴向德国维尔兹堡物理和医学学会递交了第一篇研究通讯《一种新射线——初步研究》。•伦琴在他的通讯中把这一新射线称为X射线，因为他当时无法确定这一新射线的本质。X射线的发现•伦琴用了6个星期的时间，深入研究这种新的射线。他发现X射线能够穿透2─3毫米厚的铅板，X射线还可以穿透肌肉,显示出骨骼的轮廓。他总结了如下事实：（1）X射线除了能引起氰亚铂酸钡发荧光外，还能引起许多其它化学制品发荧光。（2）X射线能穿透许多普通光所不能穿透的物质；特别是能直接穿过肌肉但却不能透过骨胳，伦琴把手放在阴极射线管和荧光屏之间，就能在荧光屏上看到他的手骨。（3）X射线沿直线运行，与带电粒子不同，X射线不会因磁场的作用而发生偏移。X射线的发现•1896年1月4日柏林物理学会成立50周年纪念展览会上展出X射线照片。•1月5日维也纳《新闻报》抢先作了报道；1月6日伦敦《每日纪事》向全世界发布消息，宣告发现X射线。•这些宣传，轰动了当时国际学术界，论文《初步报告》在3个月之内就印刷了5次，立即被译成英、法、意、俄等国文字。X射线的发现•1月13日，伦琴应召到柏林皇宫，当着威廉皇帝和王公、大臣们的面作了演示。•X射线作为世纪之交的三大发现之一，引起了学术界极大的研究热情。X射线的发现•1896年1月23日，伦琴在自己的研究所中作了第一次报告，也是关于他的发现的唯一的一次公开讲演人们以暴风雨般的掌声向他致意。•报告结束时，用X射线拍摄了维尔茨堡大学著名解剖学教授克利克尔一只手的照片；克利克尔带头向伦琴欢呼三次，并建议将这种射线命名为伦琴射线。•到1896年元月，发现X射线的新闻业已在全世界引起了巨大的骚动。X射线的发现•我们能够想象出当时人们对这些射线的无限惊讶：几乎任何东西对它们来说都是透明的，用这些射线人们可以看见自己的骨胳。没有肉但是带有指环的手指，十分清楚，象嵌入体内的子弹一样。人们立即就领悟到它对医学的影响。X射线的发现•在伦琴发明的直接感召下而进行研究的科学家当中有一位是安托万·亨利·贝克勒尔。•贝克勒尔虽然是有意在做X射线的研究，但是却偶然发现了甚至更为重要的放射现象。X射线的发现•这一发现对于医学的价值可是十分重要的，它就像给了人们一副可以看穿肌肤的“眼镜”，能够使医生的“目光”穿透人的皮肉透视人的骨骼，清楚地观察到活体内的各种生理和病理现象。•根据这一原理，后来人们发明了X光机，X射线已经成为现代医学中一个不可缺少的武器。当人们不慎摔伤之后，为了检查是不是骨折了，不是总要先到医院去“照一个片子”吗？这就是在用X射线照相啊！X射线的发现•利用X射线的透视作用，医生可以清楚地“看见”病人的五脏六腑。•发现X线后不久，维也纳医院就试着用x射线来指示人体内断骨位置的所在部位。•在发现X射线后不到3个月，就有一医生利用X光片为一位上臂骨折的患者进行了整复。X射线的发现•1896，哥伦比亚大学的一位教授从一张X光片中清楚地发现由于一次打猎的意外事故射入受害者手中的猎枪霰弹铁砂埋在那里。•以后，真空放电管几经改进，研制出了各式各样的X射线管。•1961年瑞典为纪念伦琴发现X射线而荣获诺贝尔奖60周年，发行了纪念邮票1套3枚。X射线的发现•X光一时间得到许多显贵绅士的青睐，并很快流行为一种新娱乐工具。绅士们穿名贵的礼服，借X光来展示骨骼系统和内脏器官，甚至还能看见皮夹子里的硬币。•不过，后来知道X光对人体细胞有杀伤作用后，就再也没有人通过X光去观赏自己的骨骼系统了。X射线的发现•伦琴的巨大发现，引来了商人们。•“我知道，先生们！”他笑着回答道，“我知道，我会因此而发财致富，但是，我并不准备拍卖这一发现。”•“这我可就不懂了，”一位企业家困惑不解地直摇头，“为什么您不想以此来赚钱呢？我出50万！”•“哪怕是1千万！”伦琴淡然一笑答道：“我的发现属于所有的人。但愿我的这一发现能被全世界科学家所利用。这样，它就会更好地服务于全人类……”X射线的发现•这位学者虽然发现了X射线，但当时的人们—包括他本人在内，都不知道这种射线究竟是什么东西。•直到20世纪初，人们才知道X射线实质上是一种比光波更短的电磁波，它不仅在医学中用途广泛，成为人类战胜许多疾病的有力武器，而且还为今后物理学的重大变革提供了重要的证据。•正因为这些原因，在1901年诺贝尔奖的颁奖仪式上，这位学者成为世界上第一个荣获诺贝尔奖物理奖的人。•人们为了纪念伦琴，将X射线命名为伦琴射线。X射线的发现•x射线的发现在世界上引起轰动，宣告现代放射学的诞生，并为现代放射医学奠定了重要基础，促进了整个医学的发展。•现在，将X光机安装在汽车里，可以组成流动X光车。•同位素钴60在为深部肿瘤进行钴放射治疗创造了条件。•X射线与电脑技术结合，这就是断层扫描机CT。早期的X光诊断著名的X光球管和伦琴夫人的手•1845年3月27日,伦琴诞生在德国鲁尔河流域一座名叫Lüneburg（吕内堡）的风景秀丽的小城里。伦琴简历•伦琴三岁那年全家迁往荷兰的阿佩尔多恩，并入荷兰籍，他就在那里上小学和中学。•伦琴从小就受着家族传统的熏陶，这对他以后的科学研究工作起到了积极的作用。•伦琴在学习的道路上，受到了一些挫折。他先是上阿佩尔多恩的公立小学，后来进了一所私立住宿学校。•由于他性格幽默，喜欢逗笑，结果给自己带来了麻烦，受到了开除学籍的处分。遭受到如此挫折以后，伦琴学习的要求更为迫切，他坚持自学。•这种学习摆脱了正式教育中常规课程的负担，反而使他的才能便于向某一方面发展，最后经过自己的努力，终于成为了一名优秀的物理学家。伦琴简历•1865年，伦琴进入瑞士苏黎联邦工业大学，攻读机械工艺。•1868年毕业，获得机械工程师学位。•1869年写出了第一篇物理学论文《气体的研究》，获得了苏黎士工业学院理学博士学位。并担任了物理学教授A．孔脱的助手。•1870年随同孔脱教授返回德国，1871年随他到维尔茨堡大学，1872年又随他到斯特拉斯堡大学工作。伦琴简历•1875年以后，他任霍恩海姆农学院物理学教授、斯特拉斯堡大学理论物副教授等职。•1879年任吉森大学物理学教授。•1889年任维尔茨堡大学物理学教授和物理研究所所长。•1894年任维尔茨堡大学校长。伦琴伦琴简历•伦琴治学严谨、观察细致，并有熟练的实验技巧，仪器装置多为自制，实验工作很少靠助手，工作时也不喜欢别人在场，更不喜欢与别人谈论实验进展的细节情况。•他力求抛弃投机取巧和匆忙下结论的做法，因此对待实验结果毫无偏见，做结论时谨慎周密。•伦琴一生60多年的研究工作中发表著作不超过60篇，与开尔文勋爵的600多篇、普朗克的250多篇、奥斯特瓦尔德的几千篇著作比起来，实在太少了。伦琴简历•伦琴发现了X射线之后，物理学家和医学界人士赶紧研究这种新的射线。•在1896年已有1000篇以上关于这个课题的论文。•在1896至1897年间，伦琴自己只写了两篇关于X射线的文章。•然后，他回到原先研究的课题上去，在以后的二十四年里写过七篇只引起短暂兴趣的文章，而把对X射线的研究让给了其他的年轻的新生力量。•对他这样的做法的理由，人们只能推测而已。伦琴简历•1901年伦琴获得了第一个物理学诺贝尔奖金。•1900年他已搬到了慕尼黑，在那里，他成为实验物理研究所所长。•1914年，他在著名的德国科学家表示他们与军国主义德国休戚相关的宣言上签了名，但后来他对此感到懊悔。•在第一次世界大战期间和随后的通货膨胀中，他相当苦恼。•伦琴简历•1923年2月10日，伦琴因患肠癌在慕尼黑逝世，享年78岁。•为了永久纪念这位伟大的物理学家，德国人民在柏林市的波茨坦桥上竖立起伦琴的青铜塑像。•国际学术界还作出决定，用“伦琴”来命名X或γ射线的照射量单位。伦琴简历•伦琴一生在物理学许多领域中进行过实验研究工作，如对电介质在充电的电容器中运动时的磁效应、气体的比热容、晶体的导热性、热释电和压电现象、光的偏振面在气体中的旋转、光与电的关系、物质的弹性、毛细现象等方面的研究都作出了一定的贡献，由于他对X射线的发现赢得了巨大的荣誉，以致这些贡献大多不为人所注意。伦琴简历•伦琴的家庭生活是比较美满的，他和夫人安娜的感情很好。•世界上第一张X光片就是他夫人手骨的照片。•伦琴和安娜于1872年结婚，他们两人没有孩子，于是领养了一个亲戚家的女儿。•在他夫人去世后，每逢她的生日时，伦琴仍不忘在她的照片前为她庆祝，而且就和她活著时后一样，在她的面前朗诵一些的书信文章，足可见二人感情之深。伦琴简历•伦琴一生献身科学，对物质利益十分淡薄，他不仅将自己的发现无私地奉献给了社会，也将自己所获诺贝尔奖金全部献给维尔兹堡大学以促进科学的发展。•他的一个终生好友鲍维利(M．Boveri)写道：“他的突出性格是绝对的正直。我们大概可以这样说，无论从那种意义上讲，他都是19世纪理想的化身：坚强、诚实而有魄力；献身科学，从不怀疑科学的价值；尽管他有自我批评精神并富有幽默感，但他也许被赋予了某种不自觉的同情心；他对人民，对记忆中的事物以及对理想具有一种少有的忠诚和牺性精神，……但在接受新思想上，他却胸襟宽