伦琴和X射线的发现[清华大学物理系 郭奕玲 沈慧君].doc

伦琴和X射线的发现 作者：郭奕玲 沈慧君 文章来源：作者惠赐 点击数：11799 更新时间：2007-12-19 清华大学物理系 郭奕玲 沈慧君 伦琴和X射线的发现 伦琴是德国物理学家，1845年3月27日生于靠近荷兰的一个小镇上。这是他出生的地方。 他的童年是在荷兰渡过的。因为他父亲把自己的呢绒厂迁到了荷兰。伦琴是个独生子，按双亲的愿望应该走父亲的道路，继承父业，所以他进了一所技术学校。这是他和双亲的合影。 伦琴青年时期是在瑞士的苏黎世渡过的。他进入苏黎世综合技术学院，学的是机械工程，1868年毕业。这是学生时代的伦琴。 1869年，伦琴以一篇关于气体理论的论文获哲学博士学位。德国著名实验物理学家孔特教授发现这位朴实，勤劳的青年人具有高超的实验家天赋，接受他作为自己的助手。从此以后，伦琴决心献身于实验物理学。这是孔特教授的照片。 伦琴在1895年发现X射线之前，已经在物理学许多领域完成了一系列研究，其中包括液体特性、表面张力、内摩擦、气体特性、热容比、红外吸收、晶体光学、压电效应、双折射等等。特别是研究运动电荷的磁场，对电磁学的发展有重要意义。这是伦琴在维尔兹堡大学物理研究所工作过的地方。 这是1888年伦琴在著名德文杂志物理学与化学年鉴上发表的论文，题为:介质在均匀电场中运动所产生的电动势。 这是伦琴所用的仪器装置图，运动束缚电荷相当的电流被人们称为伦琴电流。这一发现对近代电学理论起过很大作用。1895年11月8日深夜，已经担任维尔兹堡大学校长职务的伦琴，象平常一样独自在实验室里工作。这是他工作过的实验室，他研究的是阴极射线的特性。 这是他用过的一些阴极射线管。 他用这台感应圈使放电管发出阴极射线。突然意外的事情出现了。他猛然注意到桌上涂有铂氰化钡的纸屏发出特殊的闪光。他用不透光的黑纸包住放电管，纸屏闪光仍不消失。 伦琴意识到这可能是某种特殊的射线，它具有特别强的穿透力，从来没有观察到过。于是立刻集中全部精力进行彻底的研究。他一连许多天把自己关在实验室里，连自己的助手和家人都不告知。 他把密封在木盒中的砝码放在这一射线的照射下拍照，得到了模糊的砝码照片。 他把指南针拿来拍照，得到金属边框的深迹。 他把金属片拿来拍照，拍出了金属片内部不均匀的情况。 这是他的实验室的大门。 他隔着大门拍照，门上的铅条在照片上留下了很深的阴影。 他深深地沉浸在这一新奇现象的探讨中，达到了废寝忘食的地步。平时一直帮他工作的伦琴夫人感到他举止反常，以为他有什么事情瞒着自己，甚至产生了怀疑。七个星期过去了。伦琴已经确认这是一种新的射线。才告诉自己的亲人。 1895年12月22日，他邀请夫人来到实验室，用他夫人的手拍下了这一具有历史意义的第一张人手X射线照片。这张照片现在保存在慕尼黑德国博物馆中。 这年年底，伦琴写了第一篇报告，题名 。左边是他的手稿，右边是报告封面。人们称这一射线为伦琴射线，但伦琴称之为X射线，因为这种射线的本质当时并没有弄清楚。 1896年1月，伦琴发现X射线的消息传遍全球，引起了轰动。世界各国竞相研制X射线管和附属设备。这是爱迪生在1896年4月设计的X射线管。 这是美国的广告。 这是英国的广告。 这是法国的广告。 由于这项发明能够用于检查人体内伤，立即掀起了应用于医学的热潮。这是爱迪生和他的助手正在用拍摄手的X射线照片。 这是1896年5月在纽约的展览，人们争先恐后前来拍照。 摩通(Morton)和他的助手也在拍摄人手照片。 美国人福罗斯特(Frost) 正在拍摄人的断臂，图中右侧就是骨折的照片。 X射线的发现打破了物理学界的沉闷空气，对物理学的发展起了很大推动作用。 1901年首届诺贝尔物理奖授给了伦琴。这是诺贝尔的照片。 这是授给伦琴的诺贝尔奖状。 这是授给伦琴的诺贝尔奖章。 但是，在领奖时伦琴没有发表演说。 他不愿在公共场合上露面，更不高兴接受人们的赞扬和吹捧。为了避开人们的访问和庆贺，他多次远离柏林，躲到乡下去生活。 X射线是高速电子打击到靶子引起的必然产物，可以说是阴极射线的孪生兄弟。但是许多研究阴极射线射线的学者都错过了发现的机会。 例如:英国的克鲁克斯(Crookes) 早在1887年在用放电管做实验时就发现底片搁在放电管旁边会变黑。他没有追究原因，只是叫助手把底片退回厂家，认为是质量有问题。 这是克鲁克斯的实验室。 1890年有一个美国人叫古茨彼德(Goodspeed) ，在表演放电管实验后，发现从前用过的底片洗出后有许多奇怪的痕迹。他把这张底片当成废片放在一边。六年后他得知伦琴发现X射线，想起了这件事，才恍然大悟。 法国著名微生物家巴斯德说过:机遇偏爱有准备的头脑。 正是由于伦琴经过长期磨练，掌握了完美的实验艺术，摆脱了偏见，在研究工作中一贯严谨自觉，才有可能抓住机遇作出别人没有得到的新发现。 人们为了纪念他的功绩，在维尔茨堡建立了伦琴纪念室。 室内展出他用过的仪器。这是伦琴纪念馆。 这是伦琴纪念碑。 这是伦琴纪念邮票。 伦琴有崇高的思想，他把X射线的发明