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倫琴Roentgen, Wilhelm Conrad (1845.3.27~1923.2.10)
發佈者:系統管理員 (2012-05-14 16:41:49)
最後修改者:系統管理員 (2012-05-14 23:53:23)
倫琴(Wilhelm Konrad Rontgen1845~1923),德國實驗物理學家。1895年發現X射線(又叫倫琴射線)。它是一種高頻電磁輻射,它的頻率大於紫外光的頻率,但比Y射線的頻率小。常由於高速電子衝擊到金屬靶上而產生。
生平簡敘
  倫琴1845年3月27日生於德國魯爾河流域的倫內普(現屬德國)的一個商人家庭,3歲時全家遷居荷蘭的阿佩爾多恩並加入荷蘭籍。倫琴在那裡上完了小學和中學。他的成績平平,喜歡運動,動手能力強,還有些淘氣。
 
  1865年遷居瑞士蘇黎世,倫琴進入蘇黎世聯邦工業大學機械工程系,據說,由於他嘲笑一位教師而被開除。後來在蘇黎世物理學院學習,著名物理學家孔脫是他的老師。由於受到熱力學創始人之一克勞修斯和孔脫的影響,倫琴從此走上了物理學研究之路。
 
  1869年在孔脫指導下,完成他的第一篇論文《氣體的研究》獲得了蘇黎世大學博士學位,並擔任了孔脫的助手。由於德國聘請孔脫前去工作,1870年倫琴隨孔脫到德國。先是在維爾茨堡大學物理系給孔脫作助教,後隨孔脫去斯特拉斯堡大學物理學院任講師。
 
1875年成為霍恩海堡農業專科學校教授。
1879~1888年,他主持吉森大學物理學講座。
1889~1893年任耶魯大學和烏德勒支西大學教授。
1894~1900年任維爾茨堡大學校長和慕尼黑物理研究所所長。
1895年他在維爾茨堡大學工作時,由於發現了X射線而一鳴驚人。
1896年成為柏林科學院和慕尼黑科學院的通訊院士。同年,英國倫敦皇家學院授予他倫福德獎章。1900年美國哥倫比亞大學授予他巴納德獎章。
1901年12月10日,瑞典科學院將首屆諾貝爾物理學獎授予倫琴,以表彰他的傑出貢獻,而他卻將所得全部獎金都捐獻給了維爾茨堡大學用作發展科學事業的經費。
 
  倫琴從事科學研究工作50餘年,共發表論文50多篇。他對名譽金錢看得很輕。由於他發現了X射線,巴伐利亞國王打算封他為貴族,但倫琴不願在他的名字前冠以"馮"這個代表貴族的封號。愛迪生曾經以理解的態度評價過這件事,並且自己也為此而拒絕申請熒光屏的專利。然而,事實上由於第一次世界大戰後德國通貨膨脹,倫琴和大多數德國人一樣,都處於貧困之中。
 
  1923年2月10日,倫琴因患腸癌在慕尼黑逝世,享年78歲。為了永久地紀念這位偉大的實驗物理學家,在柏林市的波茨坦橋上豎立起倫琴的青銅塑像。國際學術界還做出決定,用"倫琴"來命名X射線或r射線的照射量單位。
 
重大貢獻
x射線
科學貢獻
  倫琴一生在物理學許多領域中進行過實驗研究工作,如對介電質在充電的電容器中運動時的磁效應、氣體的比熱容、晶體的導熱性、熱釋電和壓電現象、光的偏振面在氣體中的旋轉、光與電的關係、物質的彈性、毛細現象等方面的研究都做出了一定的貢獻,由於X射線的發現具有特別重大的意義,以致這些貢獻大多鮮為人知或顯得不足稱道了。  
發現定理
  1895年,倫琴從事陰極射線的實驗研究。他正在重覆著勒納德和克魯克斯的一些實驗,特別是對陰極射線在某些化學品中引起發光尤感興趣。為了觀察微弱的光,他把整個實驗室布置成暗室,陰極射線管也用黑紙板罩住。11月8日,他又到實驗室去工作,當他接通陰極射線管的電源時,突然發現在不到l米遠處的小桌上,一張塗有鉑氰酸鋇的紙片發出微弱的熒光。他感到很奇怪,他知道陰極射線是透不過它的玻璃管壁的,不可能有陰極射線照到塗料紙片上。但紙片為什麼發光呢?他切斷電源,紙片不再發光,再接通電源,紙片又在發光,他把塗料紙片放到隔壁房間裡去,拉好窗簾、關上門,當他接通陰極射線管的電源時,隔壁的紙片仍能發光。倫琴面對這一現象,一面繼續進行實驗,一面在理論上進行思考。他推斷,當陰極射線撞擊管子的玻璃壁時,有可能產生了另一種看不見的未知射線,這種未知射線能夠透過玻璃,撞擊塗有熒光物質的紙片面激發熒光。倫琴在實驗中又發現,當有厚金屬片放在陰極射線管與塗有鉑氰酸鋇的紙屏之間時,便會產生投射陰影,表明這種射線穿透不過去;他連續用6週的時間進行深入細緻的實驗研究,用木板、書本、鋁片、鉛片……做實驗。他發現,幾乎所有的物體都能被這種未知射線穿透,但對密度越大的物體,穿透的能力越小。它能穿透很厚的木板,但卻不能穿透較薄的鉛片。陰極射線管內氣體愈小,產生的這種未知射線的貫穿性愈高。人的肌肉和骨骼對這種射線的吸收情況不一樣,肌肉的吸收能力比骨骼弱得多,當受到具有相當"硬度"的這種射線照射時,在屏上只顯示出骨骼的陰影。
 
  倫琴拍攝了世界上第一張這種未知射線的照片--倫琴夫人手掌的照片。同時,倫琴發現,這種射線沒有明顯的普通光的特性(如反射、折射、衍射等),也不能在電場和磁場中偏轉。基於這些基本的研究成果,倫琴寫出了題為《論新的射線》的論文,公布了他的發現,報告了這種射線的特性。由於這種射線本性是什麼尚未搞清,因而他為這種射線取名為X射線。並於1895年12月28日在維爾茨堡舉行的醫學物理學會會議上宣讀他的學術報告。按著又在1896年3月和1897年3月發表了第二、第三篇學術報告。在這些報告中,倫琴分析了X射線的性質、產生的原因和在各種物質中的透射率。他發現,陰極射線打在固體上會產生各種強度的X射線,固體元素愈重,產生的X射線愈強;X射線不受磁場作用而偏轉,也不能用玻璃透鏡來聚焦或發散。在這期間,倫琴又製造出世界上第一只X射線管(又稱倫琴射線管,簡稱倫琴管)正如倫琴自己所說的:我是偶然發現射線穿過黑紙的。但這一發現在科學思想和科學研究方法上卻給人們一個重要的啟示,那就是,在科學實驗和觀察過程中,如何正確對待偶然的事件,或者稱之為機遇事件的問題。偶然地出現、有可能導致一項重大的發現的機會是很少的,而且又常常被人忽視。所以不少科學家認為,"留意意外之事"是科研工作者的座右銘之一。當然,觀察實驗中的機遇只是提供一個線索,要真正解決問題、最終獲得成功,還要善於抓住這個線索並追根究底。據載,在倫琴發現X射線之前,1800年,哥爾茨坦曾發現過這種現象,他卻以此來論證他的錯誤觀點;1887年克魯克斯曾發現過未知射線使他的底片變黑,他卻以為是底片質量問題,並把底片退給廠家;美國牛津大學物理學家史密斯也碰到過這種情況,也沒有追查原因,只是叫助手不要把底片放在放電管邊;1890年2月,美國賓夕伐尼亞大學的古茨彼德甚至還拍攝到了物體的X射線的照片,但他卻毫不介意地隨手將它丟到廢片堆裡,6年之後,倫琴發現了X射線,他才想起此事;1894年湯姆遜在測陰極射線的速度時,也觀察到了幾英尺遠的地方發出了光,並做了記錄,但沒進行專門研究;陰極射線研究的權威之一勒納德,在研究陰極射線時,發現了這種現象,做了記錄,並觀察了幾次,但卻沒有及時開始研究……機遇一次次的到來,又一次次的被放過。機遇只偏愛有準備的頭腦和抓住它不放的人。倫琴及時地抓住了機遇,而且一開始就認定這是不同於陰極射線的另一種新射線,並經過了嚴謹、反覆的實驗和理論推斷,因而X射線的發現歸於倫琴實屬必然。
 
  X射線發現及X射線管的研製成功,為自然科學的發展,特別是為微觀領域物理規律的探索、研究,提供了有力的工具。