伦琴射线和X射线

年11月8日傍晚,德国科学家伦琴正在实验室里研究阴极射线。

伦琴

先了解一下什么是阴极射线。

大概在18世纪中叶,有科学家发现在抽去一部分空气的玻璃瓶里,用起电机放电后,会发出一道前所未见的光。

年,伟大的法拉第也注意到低压气体下的放电现象。他试图试验一下真空放电,但由于无法获得高真空的环境,只好不了了之。

后来,德国波恩大学的普吕克一直在思考,当电在不同的大气压下,通过空气或者其他气体的时候,究竟会发生什么样的现象?

优秀的玻璃工匠盖斯勒不负他的委托,研发出了稀薄气体放电用的玻璃管。

在玻璃管的两端装上输入电流用的金属体,管体上安装抽气泵,可以抽取玻璃管内的空气。

带有盖斯勒管的发动机

普吕克捕捉到了那道神秘的光。同时他发现这道光的亮度不同,是和玻璃管抽成真空的程度有关系的。

于是盖斯勒又冥思苦想,用水银泵代替了流水式的抽气泵。人类制造真空的梦想终于实现了。

普吕克开始了一系列的实验,不幸的是,他因劳累过度,不久就离开人世。

尤利乌斯·普吕克

英国物理学家威廉·克鲁克斯继续着未竟的事业,他首先改进了盖斯勒管,减少了阴极加热器的耗电。

当他在两个电极间加上几千伏的电压后,从阴极管壁上发出绿色磷光。

接着在阴极和对面玻璃壁之间放置障碍物时,玻璃壁上就会出现障碍物的阴影。

而且如果在它们之间放一个可以转动的小叶轮,这个小叶轮就会转动起来。

说明了确实从阴极发出了一种看不见的射线。

德国物理学家戈尔德施泰因首先使用了“阴极射线”这个名称。

伦琴对阴极射线情有独钟。

他当时担任德国巴伐利亚州维尔兹堡大学物理研究所的所长。

当晚实验时,他接上了阴极射线管的电源,为了防止外界光线对放电管的影响,也为了不使管内的可见光漏出管外,伦琴关闭了房间内的灯,并用黑色的硬纸把放电管包得严严实实。

突然,他看到了一米见外的小工作台上有一道绿光,光是从一块荧光屏上发出的。

显然,这不是阴极射线,阴极射线无法穿透玻璃,所以,这是一种全新的射线。

伦琴为了验证这种射线能穿透什么样的物质,把身边所有的物品都拿来实验,如厚厚的书、木片、橡胶皮、金属片等。

他把这些东西一一放在射线管与荧光板之间,这种神奇的的射线把它们全穿透了。

直到伦琴拿了一块铅板,它才停止了前进的脚步。

有一次他夫人来到实验室,伦琴请她把手放在用黑纸包严的照相底片上,然后用这种射线对准照射了15分钟,显影后,底片上清晰地呈现出他夫人的手骨像,手指上的结婚戒指也清晰可见。

因为在数学中,X是未知事物的代表。所以,伦琴把这这种射线称为了“X射线”。

后人为了纪念伦琴,也把X射线称为“伦琴射线”。

从此,X射线开创了医疗影像技术的先河。

(X-CT)原理

伦琴获得了第一届诺贝尔物理学奖。



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