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時間線：關(guān)注X射線的發(fā)現(xiàn)全過程

發(fā)布時間：2022-08-25 08:51:55

X射線的發(fā)現(xiàn)起源于陰極射線的研究。陰極射線是在研究真空放電現(xiàn)象時發(fā)現(xiàn)的，成為19世紀(jì)下半葉物理學(xué)家普遍感興趣的中心問題。

早在20世紀(jì)30年代，法拉第就研究了真空放電現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)薄氣體在放電時會產(chǎn)生光。但由于他沒有得到高真空（只有幾千分之幾的大氣壓），所以沒有更多發(fā)現(xiàn)。

1855年，德國波恩大學(xué)科學(xué)儀器技術(shù)人員蓋斯勒制造了一個簡單的水銀泵，并成功地將金屬電極密封在玻璃管中，制造了高真空放電管。

從1858年到1859年，德國數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家普魯克用蓋斯勒管進(jìn)行了真空放電實驗，發(fā)現(xiàn)對陰極的放電管壁上有綠色熒光，磁鐵可以移動熒光斑。

X射線

10年后，普魯克的學(xué)生希托夫發(fā)現(xiàn)放電起源于陰極，并通過直線運動。他推斷熒光是由這種射線撞擊玻璃管壁而產(chǎn)生的。

1876年，德國物理學(xué)家哥爾德施泰因稱這種射線為陰極射線。

1879年，英國物理學(xué)家克魯克斯進(jìn)一步改進(jìn)了真空泵，制造了更高真空度的陰極射線管，發(fā)現(xiàn)陰極射線可以旋轉(zhuǎn)小葉輪，從而推斷陰極射線具有動量，是一種帶電粒子流。

1894年，赫茲的學(xué)生德國實驗物理學(xué)家勒納德在放電管的玻璃墻上打開了一扇薄鋁窗，成功地將陰極射線射出了管道，但他和赫茲認(rèn)為陰極射線是一種以太波。

德國物理學(xué)家倫琴在探索陰極射線時，一個意外地發(fā)現(xiàn)轟動了全。他首先用勒納德管重做了勒納德的實驗，證明陰極射線可以使放電管附近的熒光屏產(chǎn)生熒光。1895年11月8日晚，他改用克魯克斯管繼續(xù)實驗。他用黑色紙板密封了放電管，只留下一個狹縫。當(dāng)他檢查是否漏光時，他意外地發(fā)現(xiàn)1米外的熒光屏上有閃光。這種現(xiàn)象顯然不能用陰極射線的性質(zhì)來解釋，因為陰極射線只能穿透幾厘米的空氣。經(jīng)過幾周的反復(fù)實驗，他確信這是一種穿透力強(qiáng)的新型神秘射線，是由陰極射線撞擊玻璃管壁而產(chǎn)生的。因為它的性質(zhì)還不為人所知，他稱之為X射線。他發(fā)現(xiàn)X射線可以穿透1000頁的書，2~3cm厚的木板，15mm厚的鋁板；用X射線拍照可以顯示木箱里的法碼，有絕緣包皮的金屬線。其中，特別引人注目的是倫琴夫人手骨的照片，手骨和手指上的結(jié)婚戒指清晰可見，這也就是歷史上第一張X光圖。12月28日，倫琴將他的論文送到維爾茨堡物理醫(yī)學(xué)會出版。幾天后，這個消息傳播到了世界各地。它在科學(xué)史上傳播迅速，反應(yīng)強(qiáng)烈，這是罕見的。

X射線檢測

倫琴的論文在三個月內(nèi)被印刷了五次。首先，X射線在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用受到了廣泛的關(guān)注，倫琴夫人的手骨照片成為最轟動的新聞，表明它可以透過皮肉透視骨骼，為醫(yī)學(xué)診斷提供了強(qiáng)有力的新手段。來自世界各地的醫(yī)學(xué)家競相研究，在骨科和內(nèi)科都取得了豐碩的成果。關(guān)于X射線的各種研究論文如雨后春筍般涌現(xiàn)，一年內(nèi)有1000多篇論文，48篇專著等等。然而，當(dāng)時的肆意宣傳并不符合倫琴的初衷。他認(rèn)為X射線攝影只是一種手段，他的目的是深入研究X射線的本質(zhì)。只是，由于當(dāng)時條件不成熟，研究進(jìn)展不大，他在1896-1897年內(nèi)只發(fā)表了兩篇論文，然后回到原來的研究課題，把X射線的研究留給別人。

X射線檢測設(shè)備