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揭开现代物理学的序幕,从特斯拉到伦琴,X射线是如何被发现的?

作者:周老师说科普

我们都知道,医院可以拍X光片,走进一个房间,一扇大铁门,点击几下,X光片就会把人体内部结构清晰起来。究竟是怎么发现这样一张神奇的X射线的?最初的X光发现过程,就是这样一个充满意外的故事。

1895年11月8日,在德国中部的巴伐利亚州,一位名叫伦辰的物理学教授正在进行一项科学实验。那天,Lenchen和妻子吃了晚饭,他像往常一样走进实验室,正在进行的实验是观察密封玻璃管中的光芒。在带有两个电极的真空玻璃管电极上添加一个高压,一旦电压增加,管子就会发光。但为什么要发光呢?虽然很多科学家都在努力完成实验,但没有物理学家知道真相,伦辰对此非常感兴趣,并开始研究它。但这个实验最终让他有点惊讶。

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走进实验室,Lenchen博士在架子上拿了一根阴极射线管。为了防止外界光线干扰阴极射线,Lenchen博士在实验前将阴极射线放电管紧紧地包裹在黑色纸套中。然后,他熟练地关上门窗,把房间弄黑,然后把管子给高压电源,让管子放气,检查是否会漏光。实验一步一步地进行,然而,当他即将开始正式实验时,他突然发现附近的小工作台与过去有些不同,旧时氰化物制成的纸板发出明亮的荧光。Lenchen博士立即切断了电源,发现纸板上的荧光已经消失了。嘿,这是怎么回事?这块纸板可以离射线管1米远,要知道,阴极射线能量哪怕几厘米或更多的空气都无法穿透!好吧,这种荧光肯定不是阴极射线引起的,它一定是放电管中的新射线!为了证实这一假设,Lenchen博士首先将纸板移到更远的地方,看看它是否仍然会闪烁,实际上它会闪烁,然后在阴极射线放电管和纸板之间放置一个屏蔽层,看看它是否不会影响纸板的闪光。但是书籍,木板和摄影底片,更轻,更不可见的材料仍然无法阻挡放电管和纸板之间看不见的神秘光线,这些光线甚至很容易通过15mm厚的铝板;果然,Lenchen博士发现,只有当铅块或厚铁板之间放置铅块或厚铁板时,纸板的闪光才会消失。经过多次实验,Lenchen证实了他的猜测,他发现了一条新的射线!

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然后戏剧性的事情发生了。因为Lenchen博士总是在实验室里,他的妻子愤怒地跑到实验室去找他的理论,Lenchen看到他妻子愤怒的表情并不安慰,而是抓住她对她说:"你把手放在这个管子和这张照片底片的中间,对吧。他的妻子想生气,但看到了Lenchen对实验的痴迷。就这样,人类历史上第一张X光诞生了,就是伦辰夫人手指骨和结婚戒指的珍贵形象。Lenchen意识到了光线的特殊性,但由于他对它不够了解,他称之为X射线。

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1895年12月28日,Lenchen发表了一项关于X射线的研究。在随后的几个月里,《维也纳日报》报道了X射线的发现,这在全世界引起了轰动。在美国报告这一事件仅四天后,就对患者使用了X射线,并在他的脚上发现了子弹。X射线很快就被应用于医学。Lenchen还因发现X射线而于1901年获得诺贝尔物理学奖。

看来X射线的发现是如此自然和迅速,事实上,历史上对X射线的发现并不那么顺利。谁会知道,在巧合中发现的X光片已经首先被拍摄了?早在1892年,特斯拉就发现了X射线并完成了实验,但他自己并没有深入研究,因为他注意到X射线的巨大危害,所以他拒绝在医学实验中使用,最终没有透露自己的实验结果。

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后来,作为特斯拉的死对头,爱迪生看到了X射线在医疗领域的机会,他开始疯狂地尝试它们。起初,爱迪生发现左眼有问题,胃部不适,他立即将X光片交给了他的助手,后者在几年内截肢了他的左臂和右手的四根手指,最终死于X光检查。所以爱迪生再也没有动过X光片,他拒绝公开X光片的研究。

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因此,Lenchen's确实是第一位公开发现X射线的科学家,X射线为未来的生活带来了无穷无尽的智力财富,并打开了现代物理学的大门。X射线现在不仅在物理学中发光,而且在医学上也发光。在Lenchen发现的X射线是人们检测疾病和保护生命的重要工具,只要我们不滥用这项技术,X射线将永远保护人类健康。

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