光学人物|X射线的发明人——伦琴
伦琴
X射线的发现是人类历史上影响最大的事件之一,它为人类带来了数不尽的发现和福祉。伦琴因发现了X射线而获得了第一届诺贝尔物理学奖,被誉为透视全世界的物理学家。
【资料图】
01求学生涯
威廉·康拉德·伦琴(1845-1923),德国物理学家。出生于德国,3岁时随父母回到母亲的故乡荷兰。他的中学时代是糟糕的,1862年,就读于荷兰乌得勒支技术学校。但学校重点教授古典语言,这让钟爱理科的伦琴很难调动兴趣。因与老师产生矛盾,被学校开除。转学到其他高中后,他还是没能拿到毕业证书,不得不以旁听生的身份进入乌得勒支大学学习物理学。
听说苏黎世联邦理工学院对学生的高中文凭没有硬性要求,只要通过入学考试就能录取。1865年秋,伦琴进入了苏黎世联邦理工学院,成为机械工程系的一名新生,被年轻有为的物理学教授孔特收入门下。1868年,获得苏黎世大学的博士学位。1869年,在知名学术期刊《布坎都罗夫的物理和化学年鉴》上发表了第一篇论文,这是他进入“学术圈”的敲门砖。
因为没有取得高中文凭,无法得到大学教授会的认可,伦琴始终评不上讲师。为此,孔特带着伦琴转往斯特拉斯堡大学,伦琴把昔日的不快抛诸脑后,认真研究起电磁学。经过反复修改,他的研究论文得到了学校的认可,顺利评上讲师。
孔特十分清楚伦琴的遭遇,1876年上半年,斯特拉斯堡大学恰好空出一个物理学副教授的岗位。孔特给伦琴写了一封情真意切的长信,收到信后没有片刻犹豫,伦琴立即重返斯特拉斯堡大学,继续协助孔特从事物理学研究。
1879年,35岁的伦琴当上了德国吉森大学的物理学教授、物理研究所所长。在此期间,他首次验证了英国物理学家法拉第的设想:由于磁力线的作用,可以产生电流。
1888年,曾经拒绝授予他讲师的维尔茨堡大学终于承认了他的地位和价值,教授会一致同意邀请他回来担任物理学教授。
1894年,伦琴升任维尔茨堡大学总长。
02世界上第一张X光照片
1895年11月8日傍晚,德国维尔茨堡大学校园里一片寂静,伦琴快速的走向实验室。包括他本人在内的所有人都不会预料到,几个小时之后他的实验室将会诞生一个轰动全世界的科学发现。
伦琴到了实验室之后马上关闭门窗、拉上窗帘,屋里一片漆黑。因为那段时间他正在进行一项新的实验,这个实验需要在暗室中进行。他用黑色薄纸板把一个阴极射线放电管严严实实的包裹起来。接着他在黑暗中摸索着打开电源,准备检查黑纸是否漏光。突然,电源打开的一瞬间,他发现黑暗中出现了一条幽幽的绿色荧光。伦琴教授连忙切断电源,荧光立刻就消失了。再打开,荧光又出现了。“难道我发现了一种从未被发现的射线”?
随后他进入了极度亢奋状态,连续几周都吃住在实验室里。他反复测试:这种射线还能穿透什么密度的物体?射线能折射吗?他们会反射吗?是沿直线传播吗……?妻子来实验室探望伦琴,妻子对他发现的射线既好奇又不相信。她问丈夫:“这射线叫什么名字?”伦琴说:“就叫它X射线吧,因为对它的本质还不完全清楚,就用X这个未知数符号来命名吧。”他抓起了妻子的手,拍下了世界上第一张人体活体手掌骨骼的照片,上面还套着一枚象征爱情的戒指。这是人类历史上第一张X光照片,这张照片一直被保存到今天,并且经常在教科书和博物馆中出现,是20世纪物理学发展的一个里程碑。
03李鸿章拍X光照片
1895年甲午中日战争以后,李鸿章代表清政府同日本签订了丧权辱国的《马关条约》之后,遭到了全国人民的唾骂,无奈辞去官职赋闲在家。慈禧念他过去的功劳,决定让他出访欧美。1896年6月,李鸿章乘火车到了德国,德国方面殷勤款待。当时正流行拍X光,李鸿章应邀到医院拍X光检查身体。因为在1895年3月24日,李鸿章在日本马关进行中日两国谈判时,被日本刺客暗枪击中左颊。伤口在左眼下一寸的位置,弹头一直未被取出。照射了X光之后,李鸿章亲眼在一张胶片上看见了日本制造的铅弹以何种姿势镶嵌在他的头骨上。李鸿章惊叹于这种新的检查技术,称之为“照骨术”。在X光被发现仅7个月,李鸿章就体验了这种新的技术,成为了拍X光片的第一个中国人。
X射线的发现开创了人类探索物质世界的新纪元。伦琴发现X射线是偶然也是必然的。顽强的追求精神、敏锐的观察能力、广博的学识和严谨的工作作风促使他成为20世纪最伟大、最了不起的物理学家之一。这种伟大的科学家精神值得我们代代相传!
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