1901年首位獲得諾貝爾物理學獎——倫琴

2021-01-12 騰訊網

諾貝爾獎1901年第一年頒布,其中獲得物理學獎的是德國著名物理學家倫琴

1845年3月27日威廉·康拉德·倫琴出生於德國萊茵州萊耐普城(Lennep)。父親是一個毛紡廠小企業主,母親是一個心地非常善良的荷蘭人,他是獨生子 。

少年時期

1848年,當倫琴三歲時父親把自己的企業搬到了荷蘭的阿佩爾多恩,倫琴進入了當地的一家私立學校學習,在學校裡他沒有表現出任何特殊的才能,父母起初是希望他成為商人,然後作為獨生子繼承父親的呢絨事業,但命運並沒有按照父母的意願去安排。

1862年年底,倫琴進入烏德勒支一所技術實科學校,在這裡因被誣告畫了一位教師的漫畫而被不公正地開除學籍,事實上漫畫是別人畫的,這一事實使他最終失去參加中學畢業證書考試的機會,對他順利進入大學設立了一道障礙。

1865年年初,在舅舅的幫助下,倫琴以旁聽生的身份進入烏得勒支大學,選修了哲學和幾門自然科學課程;其中有巴洛特(Balech)講授的數學分析,裡斯(Rise)講授的物理學,為了能進入大學深造,他去了瑞士的蘇黎世,於1865年11月進入蘇黎世工業大學學習機械工程。

發現X線

1895年11月8日夜晚,倫琴發現了一個意外的現象:他在繼續實驗時為防止紫外線和可見光的影響,不使管內的可見光漏出管外,用黑色硬紙板把放電管嚴密封好,在接上高壓電流進行實驗時,他發現1米以外的一個塗有氰化鉑酸鋇的螢光屏發出微弱的淺綠色閃光,一切斷電源閃光就立即消失,這一發現使他十分驚奇,他全神貫注地重複實驗,把螢光屏一步步移遠,即使在2米左右,屏上仍有較強的螢光出現,當他帶著這張塗料紙走進隔壁房間,關上門,拉下窗簾,螢光屏在管子工作時仍繼續閃光。當時,倫琴確信,這一新奇的現象是迄今為止尚未觀察過的。

在1895年最後的幾個星期中,他沒有對任何人講述過自己的觀察,無論是協作者,還是同行,倫琴獨自工作,以便證實這個偶然的觀察是確定的事實,然後他又用木板、紙和書來試驗,這些東西對它來說都是透明的。作為一位謹慎的研究者,倫琴當時感受到的是新的、尚未經歷過的東西;他希望在提出「完美無暇的結果」之後才去享受這突如其來的幸福,像倫琴後來所說的那樣,這突然降臨到他頭上的「偉大的命運」。在七個星期之內,這位科學家獨自在自己的實驗室裡研究新的射線及其特性,為了排除視力的錯覺,他利用感光板把他在光屏上觀察到的現象記錄下來,他甚至吩咐給他把飲食帶到研究所去,並在那裡安放了一張床鋪,以便無須中斷利用儀器、特別是利用水銀空氣泵進行的研究工作。

1895年12月22日晚上,他說服他的夫人充當實驗對象,當他夫人的手放在螢光屏後時,她簡直不敢相信,螢光屏上這隻有戒指和骨骼畢露的造影就是她自己的手,這種實驗對倫琴夫人,也像以後對許多人一樣,仿佛產生了一種死亡的徵兆。

倫琴深信他的觀察是證據確鑿的,他確信自己已發現了一種新的神秘射線;1895年12月28日,他給維爾茨堡物理學醫學學會遞交了一份認真、簡潔的通訊,題目為《一種新的射線,初步報告》,那時的倫琴對這種射線是什麼確實不了解,這就是他在第一個通報中按代數上的未知數符號「X」命名的原因,倫琴在發現這種射線後說道:「起初,當我做這個穿透性射線的發現時,它是這樣奇異而驚人,我必須一而再、再而三地做同一實驗,以使絕對地肯定它的實驗存在,除去實驗室中這個奇怪觀象之外,別的我什麼也不知道。它是事實還是幻影?我在懷疑和希望之間弄得精疲力盡,也不想讓其它思想幹擾我的實驗」。

1896年年初,倫琴把他的新發現公之於眾,立即引起了巨大的轟動,其反應之強烈,影響之迅速,實為科學史上罕見。

諾貝爾獎

1901年他成為諾貝爾獎金第一位物理學獎金獲得者,他立即將此項獎金轉贈威茨堡大學物理研究所為添置設備之用。此後根據不完全統計,他生前和逝世後所獲得的各種榮譽不下於150項,若對倫琴的成就作出估價是很困難的。

他的X線研究工作從當前的水平來看,已非常完整。他謝絕了貴族的稱號,不申請專利,不謀求贊助,使X線的應用得到迅速發展和普及。

自1540-1895年間對X線的發現有關的科學家有25位,其中有波爾、牛頓、富蘭克林、安培、歐姆、法拉第、赫茲、克魯克斯、雷納德等,倫琴在他們的基礎上加上自己的努力探索終於取得了成功。

1923年2月10日在慕尼黑逝世 。

X射線的成像原理

X射線因其波長短,能量大,照在物質上時,僅一部分被物質所吸收,大部分經由原子間隙而透過,表現出很強的穿透能力。X射線穿透物質的能力與X射線光子的

能量有關,X射線的波長越短,光子的能量越大,穿透力越強。X射線的穿透力也與物質密度有關,利用差別吸收這種性質可以把密度不同的物質區分開來。醫學X射線一照人體,骨頭和其他身體部位的密度不同而被區分開來。然後接收屏對應的傳感器部位就會接收到不同的附上強度,然後經過電腦處理合成優化形成完整圖像。——這是成像原理。

Ps.

現在的X光多數都不像倫琴給夫人拍的照那樣,骨頭是黑的其他的多數是白的。

你看到的白色和黑色是電腦處理的結果。你可以把骨頭處理成黑色,空氣是白色,但從顯示效果看,骨頭是白色,其他是黑色,更易於分辨骨頭上出現的問題,相對更合理而已。

相關焦點

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  • 第一屆諾貝爾物理學獎獲得者倫琴,以及他的X射線簡介
    倫琴(Wilhelm Conrad Rontgen, 1845 ~ 1923)因發現倫琴射線(即通常所說的X射線)以及對倫琴射線性質的研究,獲得了第一屆(1901年度)諾貝爾物理學獎。1985年11月8日,當倫琴用克魯克斯管做實驗時,發現工作檯上的氰亞鉑酸鈉紙屏能發出螢光。
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  • 2019年諾貝爾物理學獎頒出:殊榮屬於三位宇宙探索者!
    1895 年 11 月 27 日,諾貝爾在其遺囑中寫道,諾貝爾物理學獎應頒發給「在物理學界做出了最傑出發明或發現的人」。接下來,就讓我們了解一下從 1901 年到 2018 年關於諾貝爾物理學獎的「幕後故事」。 諾貝爾物理學獎的數量 從 1901 年至今,共頒發了 112 個諾貝爾物理學獎。其中,由於戰爭原因有六年沒有頒發,分別是 1916,1931,1934,1940,1941 和 1942 年。
  • 諾貝爾物理學獎的啟示
    諾貝爾獎設立於1901年,適逢現代科學的開端。現代科學史上的很多頂尖科學家同時也是諾獎得主。一般來說,諾獎成果代表了基礎科學的最高成就。1901年,第一個諾貝爾物理學獎授予倫琴。在6年前的某一天,倫琴偶然發現,漆黑的房間裡,黑紙包裹的陰極射線管能使螢光屏發光。他沒有急於宣布,而是仔細核實了7 周才確認這個重大發現。這就是X射線,它成為現代物理的一個敲門磚。
  • 這些有趣的數字,讓你對諾貝爾物理學獎知道多一點
    這些有趣的數字,讓你對諾貝爾物理學獎知道多一點 2020-10-06 19:50:46 發布來源:新華社新華社北京10月6日電 諾貝爾物理學獎已經頒發一百多次。宏觀至宇宙探索,微觀至原子結構,都是物理學獎得主們的研究領域。
  • 第一個諾貝爾物理學獎獲得者倫琴發現X射線的故事
    他1869年24歲時從蘇黎世大學獲得博士學位,然後輾轉在幾所德國大學裡任教,短短幾年,就從講師混成了教授,於1888年來到維爾茨堡大學擔任物理學教授。他的這種研究方式使他獲得了一個綽號「不可接近的人」。那麼倫琴是怎麼發現X射線的呢?這事得從20多年前、即19世紀七十年代初一個英國科學家克魯克斯發明的放電管說起。
  • 2020年諾貝爾物理學獎已經公布—關於諾貝爾物理學獎
    該獎項旨在獎勵那些對人類物理學領域裡作出突出貢獻的科學家,由瑞典皇家科學院頒發獎金。諾貝爾物理學獎的評獎史在很大程度上反映出20世紀及21世紀物理學的主要成就和物理學的發展情況。自1901年12月10日首次頒發物理學獎,截止2019年已頒獎113次(共有6年未頒獎:1916年、1931年、1934年、1940年、1941年、1942年),共213人次、212位物理學家獲獎,美國著名固體物理學家John Bradeen是物理學領域中唯一一位兩次榮獲諾貝爾物理學獎的科學家,分別為1956年和1972年。
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