物理学家谁发现了x射线的巨大成就

如题所述

物理学家伦琴发现了x射线并且获得了诺贝尔奖的巨大成就,所以x射线也叫伦琴



人物介绍:

德国物理学家威廉·康拉德·伦琴也是世界上第一个获得诺贝尔物理学奖的人。 X射线是一种波长极短,能量很大的电磁波,X射线的波长比可见光的波长更短(约在0.001~10纳米,医学上应用的X射线波长约在0.001~0.1 纳米之间),它的光子能量比可见光的光子能量大几万至几十万倍。 由德国物理学家W.K.伦琴于1895年发现,故又称伦琴射线

应用介绍:

x射线具有很高的穿透本领,能透过许多对可见光不透明的物质,如墨纸、木料等。这种肉眼看不见的射线可以使很多固体材料发生可见的荧光,使照相底片感光以及空气电离等效应。X射线最初用于医学成像诊断和 X射线结晶学。X射线也是游离辐射等这一类对人体有危害的射线。

射线介绍:

X射线是一种波长极短,能量很大的电磁波,X射线的波长比可见光的波长更短(约在0.001~10纳米,医学上应用的X射线波长约在0.001~0.1 纳米之间),它的光子能量比可见光的光子能量大几万至几十万倍。 由德国物理学家W.K.伦琴于1895年发现,故又称伦琴射线。

物理学家伦琴凭着发现x射线的巨大成就,于1901年获得了第一届诺贝尔物理学奖。1845年3月27日威廉·康拉德·伦琴出生于德国莱茵州莱耐普城,父亲是一个毛纺厂小企业主,母亲是一个心地非常善良的荷兰人,他是独生子。

X射线原理:

产生X射线的最简单方法是用加速后的电子撞击金属靶。撞击过程中,电子突然减速,其损失的动能会以光子形式放出,形成X光光谱的连续部分,称之为轫致辐射。通过加大加速电压,电子携带的能量增大,则有可能将金属原子的内层电子撞出。于是内层形成空穴,外层电子跃迁回内层填补空穴,同时放出波长在0.1nm左右的光子(相当于3EHz的频率和12.4keV的能量)。由于外层电子跃迁放出的能量是量子化的,所以放出的光子的波长也集中在某些部分,形成了X光谱中的特征线,此称为特性辐射。

历史来源:

经过了200多年的发展,到19世纪末已经从力学拓展到光学、天体力学、流体力学、热力学、电学、磁学、统计物理等等一系列领域,可以说已经蔚为大观。以至于物理学的若干大咖们都开始认为这个领域的奥秘差不多都已经揭开,没有多少新东西了。就在此时,一种前所未知的新射线、即X射线被发现了。这个新发现令物理学界普遍大吃一惊,原来还有不为人所知的东西存在,物理学并没有完结!从这个新发现为起点,科学家们很快就又发现了一系列其他诸如α、β、和γ射线等新的天然辐射,由此导致物理学进入到了原子内部和物质结构的研究,为新物理学革命的到来积累了大量新鲜题材。所以现代物理学的历史,一般都是从X射线的发现开始书写。 学生时代的伦琴发现X射线的是德国维尔茨堡大学的一名物理学教授伦琴(Wilhelm Conrad Röntgen, 1845-1923),时间是在1895年底,当时伦琴50岁,一般这个年纪的科学家已经很难再有什么大的科学成就,所以伦琴可谓是大器晚成。他1869年24岁时从苏黎世大学获得博士学位,然后辗转在几所德国大学里任教,短短几年,就从讲师混成了教授,于1888年来到维尔茨堡大学担任物理学教授。 维尔茨堡是德国中南部一个小城市,维尔茨堡大学座落于此,是德国最古老的大学之一。伦琴50岁之前有什么科学工作一般历史记载都语焉不详,估计即便是有啥科学贡献,大概在今天看来也没多大的价值了。但他三十岁就混上了教授,这在以严格著称的德国大学里也属难得。当然他最后在X射线的发现上取得了举世瞩目的成就,也算一俊遮百丑,掩盖了前面成绩平平却当上教授的疑问。 伦琴在维尔茨堡大学的实验室据历史记载,伦琴这个人不善言辞不喜交际,搞科研也爱采取某种神秘主义的路线,经常不告诉实验助手他具体在鼓捣什么,只要求助手们按他说的做就完了。他的这种研究方式使他获得了一个绰号“不可接近的人”。那么伦琴是怎么发现X射线的呢?这事得从20多年前、即19世纪七十年代初一个英国科学家克鲁克斯发明的放电管说起。 克鲁克斯管原理图如上图所示,克鲁克斯管是一个密封的、内部抽成真空的玻璃管,里面分别放置阴极和阳极以及一个带旋转合叶的遮挡物,另外在右边的玻璃管内壁上涂上荧光物。将两极接通电源之后,调整电压,就会发生放电现象,并在另一则的荧光物涂层上形成遮挡物的影像。合上合叶,则遮挡物的影像消失。这个仪器发明之后,很多物理学家都很感兴趣,用它来研究阴极射线的各种性质,比如发光情况,施加电场或磁场后射线的偏转情况等。然后也有很多人对这个装置进行了多种改造和变形,使其可以用于多种场合的研究。 伦琴在实验室里手持一种克鲁克斯管的改型希托夫管伦琴到维尔茨堡大学任教后,也对克鲁克斯管及其各种改型深感兴趣,不断进行研究。到了1895年11月的某一天,伦琴突然有个发现:当房间处于黑暗中的时候,点亮管子,他身后放置的远离管子的荧光物也开始放光。他觉得很奇怪,就把管子用黑纸包上,人眼已经看不到管子的光亮,但只要给它通上电压较高的电流,则那些荧光物仍然会发光!经过反复实验,伦琴最后确定这种真空管里除了阴极射线外,还存在着一种肉眼看不见、但穿透力很强、也能让照相底板感光的光线。因为可能是一种未知的光线,所以他将此命名为“X”射线。

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