物理学史之伦琴

伦琴 全名： 威廉康拉德伦琴（德语：Wilhelm Conrad Rntgen） 德国物理学家 1895年1月5日，伦琴发现X射线。他因此于1901年获第一次诺贝尔物理学奖金。这一发现宣布了现代物理学时代的到来，使医学发生了革命。 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。个人履历 伦琴1845年3月27日出生在德国尼普镇。 3岁时全家迁居荷兰并入荷兰籍。 1865年 迁居瑞士苏黎世，伦琴进入苏黎世联邦工业大学机械工程系。 1868年毕业。 1869年从苏黎世大学获得哲学博士学位，并担任了物理学教授孔脱的助手。 随后的十九年间，伦琴在一些不同的大学工作，逐步地赢得了优秀科学家的声誉。 1870年随同孔脱返回德国。 1871年随孔脱到维尔茨堡大学 1872年又随孔脱到斯特拉斯堡大学工作。 1888年他被任命为维尔茨堡大学物理所物理学教授兼所长。 1895年伦琴在维尔茨堡大学发现了X射线。 1900 年年任慕尼黑大学物理学教授和物理研究所主任。 1923年 2月10日在慕尼黑逝世。 享年78岁。伦琴出生地X射线简介：波长介于紫外线和射线间的电磁辐射。由德国物理学家W.K.伦琴于1895年发现，故又称为伦琴射线。波长小于0.1埃的称超硬X射线，在0.11埃范围内的称硬X射线，110埃范围内的称软X射线X射线发现之旅 1895年间伦琴使用他的同行赫兹、希托夫、克鲁克斯、特斯拉和莱纳德设计的设备研究真空管中的高压放电效应。11月初伦琴重复着莱纳德管试验，这个莱纳德管加入了一个很窄的金属铝做的窗口，允许阴极射线从管子射出来，另外有块纸板覆盖住铝窗口保护它不被产生阴极射线的强电场区破坏。他知道纸屏能够防止光线逃逸，但是观察到当他用涂了氰亚铂酸钡的小纸屏靠近铝窗，看不到的阴极射线能够在纸屏上产生荧光效应。这让伦琴想到，比莱纳德管的管壁更厚的克鲁克斯管可能也会导致荧光效应。 1895年11月8日下午晚些时候，他决定试验他的想法。他仔细的做了一个跟莱纳德管试验类似的黑纸屏，并用这块版覆盖住克鲁克斯管并把电极放到一个感应线圈(旧称为“鲁姆科夫线圈”)中来产生静电电荷。 在用氰亚铂酸钡屏验证他的想法之前，伦琴把房间弄暗以检测是不是他的纸板漏光。 当他把线圈穿过管子的时候，确定板子确实不透光，并着手进行下一步实验。就在这时，他从距离试验管几米远的地方注意到微弱的光。为了确定他的发现，他试着重复上面的操作，每次都能看到同样的微光。 擦燃一根火柴，他才发现是他放在工作台上准备下一步使用的氰亚铂酸钡发光。 接下来的几个小时伦琴一遍一遍的重复着试验。他很快确定出一个管子特定的距离，从这里能够观察到比前面的试验更强的荧光。他推测可能发现了一种新的射线。11月8日是一个星期五，伦琴利用这个周末重复试验并做了第一次记录。在接下来的几个星期他在实验室内吃住，研究了他暂时命名为X射线的新射线的差不多所有性质，并用对未知的部分给出数学表示。尽管最终新的射线用他的名字来命名为伦琴射线，但是他总是首选最初的术语X射线。 伦琴发现X射线并非偶然，他也不是独自工作。据调查，当时多个国家不少人都在进行这方面的研究，而且，发现时间也很接近。事实上，在伦琴发现X射线之前宾夕法尼亚大学就已经制造出X射线和和它的影像记录。然而，那里的研究人员没有意识到这一发现的重要性，只是把他们归档了事，因此也就失去了获得最伟大物理发现的赞誉的机会。他碰巧在屏上发现的东西把他的注意力从原来的研究中引开了。他当时已经计划在下一步的试验中用那个屏，那之前很短时间他就取得了这一发现。 当他研究不同材料对这种射线的阻挡能力, 就把这一小片材料放到射线产生的地方。可以想象当看到第一张呈现在他制作的屏幕上的X光影像上闪烁的骨架的时候，伦琴是多么地惊讶。 据说他后来在实验室秘密的进行这项试验，因为他害怕如果这个发现是个错误会影响他的教授声誉。 伦琴的原始论文一种新的X射线在50天后也就是1895年12月28日被出版。1896年1月5日，奥地利一家报纸报道了伦琴的发现。伦琴发现X射线以后，维尔兹堡大学授予他荣誉医学博士学位。在1895年到1897年间他一共出版了总计3篇关于X射线的论文。伦琴治学十分的严谨，还没有发现他的学术论文里面存在错误。伦琴博物馆影响和荣誉 伦琴的发现不仅对医学诊断有重大影响，同时也促进了20世纪许多重大科学成就的出现。 受伦琴的影响，1896年亨利贝克勒在发光材料的试验中偶然发现了一种新射线的穿透性。这样伦琴的发现间接地影响了放射性的发现。因为该发现1903年贝克勒和居里夫人被共同授予诺贝尔奖。 伦琴射线直到今天最重要的应用领域仍然是医学诊断。用于诊断的射线强度已被大大降低，同时诊断结果可以显示更清晰的细节。在现代数字技术的帮助下，伦琴射线诊断已经可以提供人体内部三维图像。 除了在医学上，伦琴射线还应用在微观世界的观察和对太空的研究。另外一个伦琴射线的重大应用领域是材料无损探伤。使用伦琴射线可以检测出金属材料和焊接部位的内部缺陷。 为了纪念伦琴的成就，X射线在许多国家被称为伦琴射线。另外第111号化学元素錀（Roentgenium (Rg)）也以伦琴命名。在伦琴的祖国，德国有许多以伦琴命名为学校，街道和广场。由于伦琴在物理学的杰出成就，在德国的吉森市，柏林市和伦琴的出生地伦内普(Lennep）（雷姆沙伊德）都建有伦琴纪念碑。 重元素伦迄今为止最重要的化学元素111举行命名仪式，正式将其命名为“伦”（Uuu），以纪念发现伦琴射线的第一位诺贝尔物理学奖获得者威廉-伦琴。 化学元素111是德国重离子研究中心西尔古德霍夫曼教授领导的国际科研小组在 1994年首先发现和证实的。2003年，国际化学联合会正式承认了该研究中心首先发现了化学元素111，并在2004年接受了将其命名为Uuu的建议。在物理学家伦琴发现伦琴射线111年之际，位于德国达姆斯施塔特的重离子研究中心举行仪式，正式将化学元素111命名为“錀”。化学元素錀rg简介 錀是一种人工合成的放射性化学元素，它的化学符号是Rg，它的原子序数是111，属于过渡金属之一。 Rg属于超重元素、超铀元素、超锕元素。 现时所发现的唯一一种同位素的半衰期约15毫秒，之后衰变成为第109号元素。第111号元素系过渡金属1B族的成员，所以其化学性质预计和金、银、铜等1B族金属类似，会是白色或灰白色的固体金属。荣获诺贝尔奖 1895年圣诞节前夕，他给他妻子的手拍了一张X光片。随后发表了关于他拍摄妻子手骨照片的论文并演示了拍摄过程。那个时候，诺贝尔奖刚刚设立。 评奖委员会在1901年将第一个物理学奖颁发给伦琴时，特别指出，这位德国学者的发现，具有“实际应用结果”。当时的伦琴，已经非常有名，获得了不少的奖誉，所以，把刚刚问世的诺贝尔奖发给他，不仅给他本人带来荣誉，而且也一定有利于提高这一新奖的声誉。然而，诺贝尔奖章程中唯一要求的获奖发言，伦琴却从来没有做过。这位著名的科学家，不爱在公共场合出头露面，一生中经常躲避这样的发言。杂闻轶事轰动国际学术界的新闻 1895年12月28日，伦琴用一种新的射线初步报告这个题目，向维尔茨堡物理学医学协会作了报告，宣布他发现了X射线，阐述这种射线具有直线传播、穿透力强、不随磁场偏转等性质。这一发现立即引起了强烈的反响：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日伦敦每日记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。1月中旬，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，据统计，只是1896年一年，世界各国发表的有关论文就有1千多篇，有关的小册子达50种。将奖金献给维尔茨堡 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茨堡大学以促进科学的发展。 他的一个终生好友鲍维利(MBoveri)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，他却胸襟宽大，”。我的发现属于所有人 与会者焦急地等待伦琴做关于他发现神秘的X光射线的报告，俨然在等一件爆炸性的重要新闻。5点钟左右， 在学校的一间教室里，符茨堡大学城的医生、学者、工程师、企业主、记者、摄影师和艺术家应邀而来，过道上、窗台上都挤满了大学生。预定的时间一到，伦琴就开始演讲。他向与会者介绍，他如何成功地发现了神秘的射线，并表示愿意当众演试这一过程。 “现在我请凯利凯尔教授到工作台前来！” 著名的解剖学家站起身来，好不容易才挤到了前面。 “请把您的右手放到感光板上。”伦琴镇定自若 地说道。 医生的手遮住了暗匣，暗匣里有一块感光板。瓦格涅尔工程师将四周的光遮住，于是伦琴开始重复他两周以前在普留斯米奴斯身上做过的试验。 当瓦格涅尔将显影后的感光板拿来之后，伦琴立刻毫不迟疑地将它拿给大家看。经过几分钟的沉寂，与会的人们才从惊奇之中清醒过来，兴奋地又是赞叹、又是鼓掌。 这时，凯利凯尔教授转过身来，面对欢呼的人群。 “先生们！在这张照片上，你们看到了我这只手的骨骼图象。本人有生以来，像这种奇迹还从未见过。请允许我向你们建议：今后就将X射线定名为伦琴射线，以此来表示对科学家威廉康拉德伦琴教授伟大劳动的由衷谢意！” 伦琴想说些表示反对这样做的话，然而他的话被吞没在欢呼的声浪之中了。 没有一个人愿离席而去。伦琴不得不回答与会者所提出的各种问题。人们为了纪念伦琴而发行的邮票伦琴卫星 伦琴卫星（Röntgensatellit，缩写为ROSAT）是德国，美国和英国联合研制的一颗X射线天文卫星，为纪念发现X射线的德国物理学家伦琴而命名。这颗卫星原计划由航天飞机发射，由于挑战者号事故，推迟到1990年6月1日，用德尔塔II型火箭在美国卡纳维拉尔角发射升空。卫星上搭载有两台成像望远镜，工作波段分别为0.1-2.4keV的软X射线和0.06-0.2keV的极紫外线。其中X射线望远镜采用4层沃尔特I型掠射式望远镜，总接收面积为1140平方厘米，分辨率可达5角秒。 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。 伦琴，他是19世纪理想的化身：正直、求真、执着、坚强、诚实而有魄力。他献身科学，从不怀疑科学的价值。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！总结