伦琴射线的发现:荧光一闪见奇迹

当有人不小心骨折了,医生会给他用X光拍一个片子来检查骨折的部位。 X射线隔着衣服和皮肉竟能把人的骨骼和五脏六腑照出来,这简直不可思议!那么,你知道X射线是怎么发现的吗?

19世纪90年代的一天,德国物理学家伦琴关闭了实验室里的所有门窗,他正在做阴极射线研究。

阴极射线放电管被套上了黑色硬纸,密封得严严实实。 伦琴让电流通过放电管,然后关掉照明灯,使整个实验室变得漆黑。 放电管里没有光透出来,证明纸套确实不漏光。

就在这时候,一丝闪烁的微弱的绿色荧光映入了他的眼帘,那是从放电管附近一个小工作台上的涂有氰亚铂酸钡(一种能发光的化学药品)的纸屏上发出来的。 伦琴切断放电管的电流,荧光就消失了;接通电流,荧光又出现了。

他把纸屏拿到隔壁房间,接通电流,它仍然发光。 显然,在通电以后,阴极射线放电管放出了一种能穿透墙壁的射线。

伦琴在对阴极射线的研究中已经发现,即使给放电管开一个铝质窗,使阴极射线可以从这里透射出来,它也只能穿过几厘米的距离。 显然,使氰亚铂化钡发光的绝不会是阴极射线,而是一种人们还不了解的新射线!

伦琴的精神一下子振奋起来!他欣喜若狂,乐而忘返,一连几个星期伦琴都在自己的实验室里吃饭、睡觉,他专心致志地研究他所发现的奇怪现象。 他不断地用各种物质来阻挡这种射线,结果都拦不住它。 就像童话故事里的隐身人一样,它可以随意穿过任何阻拦它的东西。 这种神秘射线的穿透能力实在太强了!

当然,新射线的穿透能力也并不是绝对的。 伦琴在实验中发现,金属铅能拦截住这种射线。 为了深入研究铅对于这种射线的截断能力,他拿了一个小铅片放在放电管和纸屏之间。 这时他大吃一惊,荧光屏上不但出现了铅片的黑影,还出现了他手部骨骼的明影,并显示出了手指的模糊轮廓。 也就是说,这种神秘的射线连人手掌的肌肉也能穿透!

这种现象引起了伦琴的深思。 看来,这种穿透力极强的射线可以帮助人们观察物体内部的奥秘,使原来看不见的东西显现出来。 他又回想起照相底片“感光”的“事故”,由此巧妙地设计出一个新的实验:他将他的妻子带到实验室,把她的手放在装有照相底片的暗盒上,然后伦琴将放电管通电,对准她的手照射15分钟。 结果显形后的底片清楚地显现出手的骨骼,手指上的两枚戒指也在底片上留下清晰可见的影像。

伦琴对自己的发现采取了谦逊而科学的态度,他给这种新射线取名为“X射线”,表示新射线的许多性质对于他来说还是一个未知数。 有的科学家想把它改称为“伦琴射线”,可是除了德国人以外,大家都不习惯,所以“X射线”这个名称就沿用了下来。 X射线的发现,给了人们探查身体内部奥秘的奇妙工具,如今,它已被广泛地应用于医学、冶金等方面。

【科学小链接】

X射线实验

X射线的发现使物理学发生了一场革命,物理学家们为了继续追查X射线这位“隐身人”,刮起了一阵实验台风。 几个月之内,科学家们便取得了许多新的重大发现。 法国科学家贝克勒尔在研究硫酸钾钠被太阳光激发是否会产生X射线时,发现了铀的放射性。 德国物理学家冯·劳厄用X射线照射硫化锌晶体,证明了X射线是一种波长很短(约0.05~100埃,1埃=10-8厘米)的电磁波,是一种不可见光。 他们都因自己的发现荣获了诺贝尔物理学奖。

 

 

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