X射线的发现
19、20世纪物理学三大发现
电子的发现
J·J·汤姆逊任剑桥大学卡文迪什实验室主任 ,汤姆逊于1897年4月30 日在英国皇家学院作了 “阴极射线”的报告,正式宣布发现了阴极射线 的本质。1899年,J·J·汤姆逊正式将其命名为 电子。
P3 D1
K A B
P1 D2 P2
y
阴极射线
阴极射线是德国物理学家J.普吕克尔在1858年利用 低压气体放电管研究气体放电时发现的 .从低压气 体放电管阴极发出的电子在电场加速下形成的电子 流。阴极可以是冷的也可以是热的,电子通过外加 电场的场致发射、残存气体中正离子的轰击或热电 子发射过程从阴极射出。
电子的发现
1897年J.J.汤 姆逊根据放电管中 的阴极射线在电磁 场和磁场作用下的 轨迹确定阴极射线 中的粒子带负电, 并测出其荷质比, 这在一定意义上是 历史上第一次发现 电子,12年后R.A. 密立根用油滴实验 测出了电子的电荷。
电子发现的伟大意义
电子的发现具有伟大的意义,电子的发现打破了 原子不可分的经典的物质观,向人们宣告原子不是构成 物质的最小单元,电子的发现开辟了原子物理学的崭 新研究领域,打开了通向原子物理学的大门 ,人们开 始研究原子的结构 。
三大发现的意义
从1895年到1897年,连续三年之内出现了三 大发现,这对物理学界和哲学界都具有深远的意 义。X射线、电子、放射性的发现在人们面前展 示了物质的微观图像,它为以后的粒子物理的研 究开创了新路。三大发现打破了几百年来形成的 物质不灭、能量守恒、原子不可分等传统观念, 揭开了物理学革命的序幕,它标志着物理学的研 究由宏观步入了微观。
1898年,卢瑟福用强磁铁使铀射线偏转,发现射 线分为方向相反的两股,一股极易被吸收,他称 之为α射线;另一种具有较强的穿透力,称之为 β射线。 维拉德发现γ射线:法国人,1900年,维拉德将镭 放入一个铅管中,铅管一侧开一小口,放射性射 线可从此射出,射线经磁场后用底片记录。在底 片和射线口之间加一层铝箔,用于阻挡α射线而 让β射线通过,结果发现在正对发射口的方向有 暴光的痕迹,后来维拉德又加了一层铝箔,射线 仍能穿透。因此表明,这一射线肯定不是α射线, 而是一种不受磁场偏转的辐射能力更强的一种新 射线。与X射线非常类似,后来被卢瑟福称为γ射 线。
X射线的基本知识
X射线的基本知识一、X射线的发现1895年德国物理学家伦琴(W.C.R?ntgen)在研究阴极射线管中气体放电现象时,用一只嵌有两个金属电极(一个叫做阳极,一个叫做阴极)的密封玻璃管,在电极两端加上几万伏的高压电,用抽气机从玻璃管内抽出空气。
为了遮住高压放电时的光线(一种弧光)外泄,在玻璃管外面套上一层黑色纸板。
他在暗室中进行这项实验时,偶然发现距离玻璃管两米远的地方,一块用铂氰化钡溶液浸洗过的纸板发出明亮的荧光。
再进一步试验,用纸板、木板、衣服及厚约两千页的书,都遮挡不住这种荧光。
更令人惊奇的是,当用手去拿这块发荧光的纸板时,竞在纸板上看到了手骨的影像。
当时伦琴认定:这是一种人眼看不见、但能穿透物体的射线。
因无法解释它的原理,不明它的性质,故借用了数学中代表未知数的“X”作为代号,称为“X”射线(或称X射线或简称X线)。
这就是X射线的发现与名称的由来。
此名一直延用至今。
后人为纪念伦琴的这一伟大发现,又把它命名为伦琴射线。
X射线的发现在人类历史上具有极其重要的意义,它为自然科学和医学开辟了一条崭新的道路,为此1901年伦琴荣获物理学第一个诺贝尔奖金。
科学总是在不断发展的,经伦琴及各国科学家的反复实践和研究,逐渐揭示了X射线的本质,证实它是一种波长极短,能量很大的电磁波。
它的波长比可见光的波长更短(约在0.001~100nm,医学上应用的X射线波长约在0.001。
~0.1nm之间),它的光子能量比可见光的光子能量大几万至几十万倍。
因此,X射线除具有可见光的一般性质外,还具有自身的特性。
二、X射线的性质(一)物理效应1.穿透作用穿透作用是指X射线通过物质时不被吸收的能力。
X射线能穿透一般可见光所不能透过的物质。
可见光因其波长较长,光子其有的能量很小,当射到物体上时,一部分被反射,大部分为物质所吸收,不能透过物体;而X射线则不然,咽其波长短,能量大,照在物质上时,仅一部分被物质所吸收,大部分经由原子间隙而透过,表现出很强的穿透能力。
1901年诺贝尔物理学奖——X射线的发现
1901年诺贝尔物理学奖——X射线的发现1901年,首届诺贝尔物理学奖授予德国物理学家伦琴(Wilhelm Konrad Rntgen,1845—1923),以表彰他在1895年发现了X射线。
1895年,物理学已经有了相当的发展,它的几个主要部门——牛顿力学、热力学和分子运动论、电磁学和光学,都已经建立了完整的理论,在应用上也取得了巨大成果。
这时物理学家普遍认为,物理学已经发展到顶了,以后的任务无非是在细节上作些补充和修正而已,没有太多的事好做了。
正是由于X射线的发现唤醒了沉睡的物理学界。
它像一声春雷,引发了一系列重大发现,把人们的注意力引向更深入、更广阔的天地,从而揭开了现代物理学革命的序幕。
伦琴在发现X射线时,已经是五十岁的人了。
当时他已担任维尔茨堡(Würzburg)大学校长和该校物理研究所所长,是一位造诣很深,有丰硕研究成果的物理学教授。
在这之前,他已经发表了几篇科学论文,其中包括热电、压电、电解质的电磁现象、介电常数、物性学以及晶体方面的研究。
他治学严谨、观察细致,并有熟练的实验技巧,仪器装臵多为自制,实验工作很少靠助手。
他对待实验结果毫无偏见,作结论时谨慎周密。
特别是他的正直、谦逊的态度,专心致志于科学工作的精神,深受同行和学生们的敬佩。
十九世纪末,阴极射线研究是物理学的热门课题。
许多物理实验室都致力于这方面的研究,伦琴也对这个问题感兴趣。
1895年11月8日,正当伦琴继续在实验室里从事阴极射线的实验工作,一个偶然事件引起了他的注意。
当时,房间一片漆黑,放电管用黑纸包严。
他突然发现在不超过一米远的小桌上有一块亚铂氰化钡做成的荧光屏发出闪光。
他很奇怪,就移远荧光屏继续试验。
只见荧光屏的闪光,仍随放电过程的节拍断续出现。
他取来各种不同的物品,包括书本、木板、铝片等等,放在放电管和荧光屏之间,发现不同的物品效果很不一样。
有的挡不住;有的起到一定的阻挡作用。
伦琴意识到这可能是某种特殊的从来没有观察到过的射线,它具有特别强的穿透力。
原子物理学 X射线 (6.1.1)--X射线的发现及其波动性
例如 1(g)NaCl(A=58.5) ,其密度
ρ=2.163(g/cm3) ,
所以分子数密度为n
N A
A
原子间距由 1
d3
2n
2 6.02 1023 2.163 58.5
给出, d=0.282nm 。从而在给定
θ 下可确定 X 射线的波长 λ
测定强度:由谱线的深浅程度可以 测出相对强度。
第六章
X 射线
§28 X 射线的发现及其波 动性
一、 X 射线的发现 二、 X 射线管 三、 X 射线的波动性 四、 X 射线的偏振 五、 X 射线的衍射
一、 X 射线的发现
克鲁克斯设计了高真空的阴极射线管,后人 称克鲁克斯管。 1879 年他证明了阴极射线是带 电的粒子流 ( 后汤姆孙进一步确认为是电子 ) 。 他还同时抱怨阴极射线管附近使照片发生莫名其 妙的感光一事。
到 X 射线。
五、 X 射线的衍射
光波通过狭缝产生衍射,因此狭缝 的大小必须与光波的波长同数量级 或更小。而对于 X 射线,由于它的 波长在 0.1nm 量级,要观察其衍射 相当困难。
晶格的间距正好与 x 射线的波长同 数量级,冯 - 劳厄提出用晶体这个 天然光栅来研究 X 射线的衍射。
E h p
1912 年德国物理学家冯 - 劳厄提出: X 射线是波长很短的电磁波,晶体中各原 子的规则排列可使 X 射线发生衍射。之后 又用实验证明了其波动性并首次测量了 X 射线19的14波年长冯。- 劳厄获诺贝尔物理奖
。
四、 X 射线的偏振
X 射线是电磁波,故它一定是横波。巴克拉用 如图所示的双散射实验证明了 X 射线的横波性 。
布拉格公式→ X X 射线片黑度→
X射线的发现
X 射线的发现000000失之交臂1836年,英国科学家迈克尔.法拉第(MichaelFaraday,1791-1867(左图)发现,在稀薄气体中放电时会产生一种绚丽的辉光。
后来,物理学家把这种辉光称为"阴极射线",因为它是由阴极发出的。
1861年,英国科学家威廉.克鲁克斯(WilliamCrookes,1832-1919)(右图)发现通电的阴极射线管在放电时会产生亮光,于是就把它拍下来,可是显影后发现整张干版上什么也没照上,一片模糊。
他以为干版旧了,又用新干版连续照了三次,依然如此。
克鲁克斯的实验室非常简陋,他认为是干版有毛病,退给了厂家。
他也曾发现抽屉里保存在暗盒里的胶卷莫名其妙地感光报废了,他找到胶片厂商,指斥其产品低劣。
一个伟大的发现与他失之交臂,直到伦琴发现了X光,克鲁克斯才恍然大悟。
在伦琴发现X光的五年前,美国科学家古德斯柏德在实验室里偶然洗出了一张X射线的透视底片。
但他归因于照片的冲洗药水或冲洗技术,便把这一"偶然"弃之于垃圾堆中。
发现X射线1895年10月,德国实验物理学家伦琴(WilhelmKonradRontgen,1854~1923)(左图)也发现了干板底片"跑光"现象,他决心查个水落石出。
伦琴吃住在实验室,一连做了7个星期的秘密实验。
11月8日,伦琴用克鲁克斯阴极射线管做实验,他用黑纸把管严密地包起来,只留下一条窄缝。
他发现电流通过时,两米开外一个涂了亚铂氰化钡的小屏发出明亮的荧光。
如果用厚书、2-3厘米厚的木板或几厘米厚的硬橡胶插在放电管和荧光屏之间,仍能看到荧光。
他又用盛有水、二硫化碳或其他液体进行实验,实验结果表明它们也是"透明的",铜、银、金、铂、铝等金属也能让这种射线透过,只要它们不太厚。
使伦琴更为惊讶的是,当他把手放在纸屏前时,纸屏上留下了手骨的阴影。
伦琴意识到这可能是某种特殊的从来没有观察到的射线,它具有特别强的穿透力。
X射线和放射性的发现
X射线和放射性的发现X射线和放射性的发现一、X射线的发现X射线是1895年德国物理学家伦琴(RontgenW.K.1845-1923)发现的。
1895年11月8日晚,伦琴为了进一步研究阴极射线的性质,他用黑色薄纸板把一个克鲁克斯管严密地套封起来,在完全暗的室内做实验。
在接上高压电流进行实验中,他意外地发现在放电管一米以外的一个荧光屏(涂有荧光物质铂氰化钡的纸屏)上发生亮的光辉。
一切断电源,荧光就立即消失。
这个现象使他非常惊奇,于是全神贯注地重复做实验。
他发现即使在跷仪器二米处,屏上仍有荧光出现。
伦琴确信,这个新奇现象不是阴极射线造成的,因为实验已证明阴极射线只能在空气中进行几厘米,而且不能透过玻璃管。
他决定继续对这个新发现进行全面检验。
一连六个星期都在实验里废寝忘食地工作着。
经过反复实验,他确信发现了一种过去未被人们所知的具有许多特性的新射线。
这种射线的本质一时还不清楚,所以他取名为“X射线”(后来科学界称之为伦琴射线)。
他在12月下旬写的论文中说明了初步发现的X射线的如下性质:(1)阴极射线打在固体表面上便会产生X射线;固体元素越重,产生的X射线越强。
(2)X射线是直线传播的,在通过棱镜时不发生反射和折射,不被透镜聚焦。
(3)与阴极射线不同,不能借助磁体(即使磁场很强)使X射线有重要意义:1913年,根据对各种元素的特征X射线光谱的研究发现的莫斯莱定律,确定了元素的原子序数等于核电荷数,这对元素周期律的发展和原子结构理论的建立起了重要作用。
以X射线晶体衍射现象为基础建立起来的X射线晶体学,是现代结构化学的基石之一。
伦琴由于发现X射线,于1901年成为第一个诺贝尔物理学奖获得者。
伦琴作出这个重大发现并非由于偶然的幸运。
他的广博深厚的科学素养,周密敏锐的观察能力,顽强探索的科学精神和严谨细致的实验工作,使他具有高瞻远瞩的科学远见,能迅速地揭示出并捕捉住前人所未注意的有重要价值的新现象,紧紧抓住这种现象进行深入研究,终于取得成功。
X射线的发现及其波性
1
2
h 2 h 2 h2 (mv)2 ( ) ( ) 2 cos '
(1
- 2
)×c2得:
v2 1 h 2c 2 2 2 2 2 2 3 (m c ) (1- 2 ) (mo c ) 2(hc) 2 cos 2mo c h c ' ' '
31
8.3 与x射线有关的原子能级和能级跃迁图
32
不难看出,其能级结构十分类同碱金属能级结构, X射线是内层电子的跃迁。为此,需先将内层电子 电离形成空穴。由于满壳层的轨道角动量、自旋角 动量和总角动量都为零,所以少一个电子壳层的上 述角动量分别与该壳层只有一个电子的角动量相同 (只是方向相反)。由此推知,少一个电子的原子 态(即电离态)与只有一个电子(碱金属)的原子 态相同。
一段距离外的一块涂有铂氰酸钡结晶物质的 屏幕发出了荧光,伦琴马上意识到,这可能 是一种前所未有的新射线,经检查发现,射 线来自阴极射线管管壁。
2
令人惊奇的是,当用木头等不透明物质 挡住这种射线时,荧光屏仍然发光,而且这
种射线能使黑纸包住的照相底片感光,不被
电磁场偏转。经过一个多月的研究,他未能
搞清这种射线的本质,因此赋予它一个神秘
X射线的发现及其波性
二、X射线的发现 三、X射线的衍射
四、X射线的偏振
返第八章
1
一、X射线的发现:
伦琴,1845年出生于德国的一个商人家庭,
1869年在苏黎世大学获博士学位。1895年
11月8日傍晚,伦琴在研究阴极射线管中气
体放电实验时,为了避免杂光对实验的影响,
他用黑纸板将管子包起来,却发现距阴极管
48
mo c 1 cos h
[课件]X射线的发现PPT
X射线的应用
3.X射线的生物效应
X射线照射到生物机体时,可使生物细胞受到抑制、 破坏甚至坏死,致使机体发生不同程度的生理、病理和 生化等方面的改变。不同的生物细胞,对X射线有不同的 敏感度,可用于治疗人体的某些疾病,特别是肿瘤的治 疗(下图为治疗肿瘤的X刀)。在利用X射线的同时,人 们发现了导致病人脱发、皮肤烧伤、工作人员视力障碍, 白血病等射线伤害的问题,在应用X射线的同时,也应注 意其对正常机体的伤害,注意采取防护措施。
X射线的发现
关于阴极射线本性的争论
1. X射线的发现起源于对阴极射线的研究, 1856年德国盖斯勒放电管的发明为研究真 空放电现象提供了实验手段;1859年德国 普吕克发现了放电管阴极发出的绿色辉光, 1876年德国戈尔茨坦指出绿色辉光是由阴 极的某种射线引起的,命名为“阴极射 线”。 2. 围绕阴极射线的本性究竟是光波还是粒子, 德国和英国科学家展开了争论,最终导致 了物理学的三大实验发现。
X)X射线有很大的贯穿本领; 3)X射线能使某些物质的原子、分子电离; 4)X射线是不可见光,它能使某些物质发出 可见光的荧光; 5)X射线本质上是一种电磁波,同此它具有 反射、折射、衍射、偏振等性质。
X射线的应用
引入:
科学家们逐渐揭示了X射线的本质,作为一种 波长极短,能量很大的电磁波,X射线的波长比 可见光的波长更短(约在0.001~100 纳米,医学 上应用的X射线波长约在0.001~0.1 纳米之间), 它的光子能量比可见光的光子能量大几万至几十 万倍。因此,X射线除具有可见光的一般性质外, 还具有自身的特性。正由于X射线的特性,使其 在发现后不久,很快在物理学、工业、农业和医 学上得到广泛的应用,特别是在医学上,X射线 技术已成为对疾病进行诊断和治疗的专门学科, 在医疗卫生事业中占有重要地位。
X射线知识点总结
X射线知识点总结X射线是一种电磁辐射,可以穿透物质并被用于医学诊断、医疗治疗、材料检测等领域。
本文将对X射线的基本原理、应用、安全性等方面进行总结。
一、X射线的发现及基本原理X射线是由德国物理学家威廉·康拉德·伦琴1895年在研究电子管时意外发现的。
当时他发现,当将一个窄管玻璃管(即电子管)封闭且其内部真空度极高,通过管外的电极发出高压电子时,玻璃管周围的纸屏幕会发出发光。
他称这种发光为“X光”。
X射线的基本原理是:当高速电子与物质相互作用时,电子会因为受到电场力而减速,这种减速过程中产生的电磁辐射称为布居辐射。
这种辐射中的一部分是X射线。
二、X射线的分类和特性X射线可以根据其波长进行分类。
一般来说,X射线分为软X射线和硬X射线。
软X射线的波长较长,能量较低,穿透力较弱,主要用于医学影像等应用。
硬X射线的波长较短,能量较高,穿透力较强,主要用于材料检测、工业领域。
X射线的特性包括:穿透力强、能量高、波长短、可以引起物质的荧光和照相等。
三、X射线的应用1. 医学影像:X射线在医学影像方面有着重要的应用。
通过X射线透过人体组织,将图像投影到感光胶片或探测器上,可以观察到人体内部器官、骨骼等结构。
这种影像技术被用于诊断骨折、肿瘤、器官疾病等。
2. 医学治疗:X射线也被用于医学治疗,如放射治疗、介入手术等。
通过X射线对患者进行放射治疗,可以杀灭肿瘤细胞、减轻疼痛等。
3. 工业领域:X射线在工业领域有广泛的应用,如材料检测、质量检验、无损检测等。
通过X射线可以观察材料内部的缺陷、结构、组织等信息。
4. 安全检查:X射线也被用于安全检查,如机场安检、边境检查等。
四、X射线的安全性虽然X射线在医学和工业领域有着广泛的应用,但是X射线所带来的辐射也会对人体造成危害。
因此,在使用X射线时,应严格遵守相关的安全规定,采取相应的防护措施。
这些安全规定主要包括:1. 避免接触X射线。
工作人员应尽量减少接触X射线的时间和次数。
X射线的发展历程
X射线的发展历程X射线是一种高能电磁辐射,具有很强的透射能力,可以穿透许多物质。
它的发现和发展历程是一个激动人心的科学故事。
X射线的发现可以追溯到1895年。
当时的一个物理学家威廉·康拉德·伦琴巧妙地运用了一种名为气体放电管的仪器,进行实验研究。
他在实验中使用了一种叫做流明石的荧光物质,意外地发现当电流通过气体管时,流明石在周围出现了荧光。
伦琴巧妙地遮蔽光源,确保没有外部可见光的干扰,从而更加清晰地观察到了这种荧光现象。
这个现象被称为伦琴现象,后来被命名为X射线。
伦琴在进一步研究中发现,这种神秘的荧光现象是由一种穿透性很强的射线造成的。
这种射线能够穿透许多物质,包括人体组织。
他将这种射线命名为X射线,其中的X意为未知的。
伦琴的发现引起了广泛的兴趣和研究。
很快,科学家们开始探索这种新型射线的性质和应用。
伦琴自己也投入了大量的时间和精力进行研究和实验。
在接下来的几年里,许多科学家都对X射线进行了研究,包括克罗克斯、皮埃尔·居里和玛丽·居里等。
他们发现X射线的波长非常短,能够穿透人体组织和一些金属。
这一发现引起了医学界的巨大兴趣,人们开始研究并应用X射线在医学诊断中的可能性。
1896年,也就是X射线发现的第一年,第一个X射线摄影器件被发明。
这项发明让医生们能够通过摄影来观察人体内部的情况,从而为医学诊断和治疗提供了重要的工具。
20世纪初,X射线的应用范围继续扩大。
人们发现X射线可以用于研究晶体结构、矿物学和物质中的元素等。
这些发现对于进一步研究物质的性质和结构提供了重要的工具和方法。
但是,随着时间的推移,人们开始发现X射线也具有一定的风险。
长期或高剂量的X射线照射可以对人体造成伤害,甚至引发癌症。
这一发现促使人们对X射线的安全性进行更加深入的研究,并制定了相应的安全措施和规范。
20世纪后半叶以来,X射线技术得到了飞速的发展。
新的器件和仪器被设计和制造出来,使X射线设备更加精确和安全。
X射线的发现及影响
X射线的发现及影响1895年11月,德国物理学家伦琴(Wilhelm - Konrad Rontgen,1845—1923)研究阴极射线时发现,放在用黑纸板密封的真空放电管近旁,涂有铂氰酸钡盐的纸屏闪出了荧光,他断定这是一种新的效应.经过一系列研究之后,伦琴认为产生荧光的原因是来自于放电仪器,放电仪器产生了一种贯穿力很强的辐射,12月底,伦琴提交了题为“一种新的射线”的报告,把这种新的辐射命名为“X射线”.X射线是19世纪末物理学最重大的发现之一.那么X射线究竟是怎样发现的,它的发现产生了哪些重大影响?一、X射线的发现伦琴在研究阴极射线时发现了X射线,因而了解X射线的发现过程,需要从阴极射线谈起.早在17世纪,人们已经对气体放电进行实验研究,给充有低气压的玻璃管两端加上高电压时,就可产生气体放电.1855年,盖斯勒(Geisser,Heinrich,1814—1897)制成盖斯勒管并发现,盖斯勒管放电时气体发光,光的颜色随着管中气体而变化.1857年普吕克尔(Plücker,Julius,1801—1868)注意到盖斯勒管放电时,阴极对面的玻璃上出现发磷光的斑点,磁场接近管子时斑点发生移动.普吕克尔的学生希托夫(Hittorf,Johan,1824—1914)发现,无论在阴极与斑点之间的什么地方放置屏板,都会在阴极对面玻璃上产生阴影,这说明射线是由阴极发出的,且沿直线传播.1876年,哥耳德斯坦(Gold-stein,Eugen,1850—1931)把这种射线命名为阴级射线.阴极射线不能直接用肉眼看见,它和紫外线是人们当时仅知道的两个不可见辐射线的实例,阴极射线具有怎样的性质呢?这是人们当时感兴趣的问题.英国物理学家克鲁克斯(Crookes,William,1832—1919)提出,阴极射线是非常小的粒子,而德国科学家却认为阴极射线是相似于光的辐射,但他们都没有确切的实验依据.为了搞清楚阴极射线的性质,世界许多科学家对阴极射线进行了实验研究,克鲁克斯在射线途中放一个十字,射线在发辉光的玻璃管壁上投下十字阴影,磁铁移近时阴影就移动.这个实验表明,阴极射线和光线不同,它在磁场中会弯曲。
伦琴与X射线
伦琴想知道这种光还能穿透什么物质, 他将手边能拿到的东西几乎都用来做 实验。他用这种光来照射木头、硬橡 胶、玻璃等障碍物,但它们都不能挡 住这种光的通过。他又试验了各种金 属,结果发现,除了铅和铂以外,其 他金属也都被这种光洞穿。他又把照 相底片放在光电管与纸板之间,尽管 四周漆黑一片,底片却感了光。为了 深入检验铅板对于这种光的截断能力, 他用手拿了一个小铅板放到适合的位 置上,然后通电。这一下,他差点惊 叫起来,荧光屏上不但出现了铅片的 影子,还出现了他的手指轮廓和手骨 骼的阴影。伦琴认为,这一定是不同 于阴极射线的新的光线,眼睛是看不 见的。 厚积薄发 学而知新
厚积薄发 学而知新
伦琴重复了雷纳德的实验。为了使放电管不受外界的影响,伦琴用一张包 照相底片的厚厚的黑纸把玻璃管包好。在他接通电流后,把荧光板靠近阴 极射线管上的铝片窗口,荧光板放出了微弱的光亮,距离稍远一点,荧光 板又不亮了。 “噢,阴极射线能通过铝板,但只能走一点点远,再远就不能了。要是用克 鲁克斯玻璃管做这个实验时,会发生什么情况呢?”伦琴在想。 于是,伦琴换上没有铝板的克鲁克斯玻璃管,发现仍有荧光产生。但由于 这种管光线强烈,荧光显得模糊,于是他决定进一步实验。 1895年11月8日,伦琴为继续实验做准备。他仔细检查了玻璃管的黑色封套, 然后切断电源,看看是否有光漏出。当他切断电源后,却发现在1米以外工 作台上有淡绿色的闪光。闪光是从荧光屏上发出的。他又把屏一步步移远, 一直移到2米以外,却发现屏上仍然会产生荧光。 伦琴无法解释这一现象。因为以往的实验证明,阴极射线最多只能在空中 前进几厘米,因此不可能使2米以外的荧光屏闪烁。这种光居然能穿透玻璃 管前进几米,真是不可思议。伦琴为了研究这种现象,一连几个星期在实 验室里吃饭、睡觉。
X射线和放射性
X射线/放射性/化学史一、X射线的发现X射线是1895年德国物理学家伦琴(Rontgen W.K.1845-1923)发现的。
1895年11月8日晚,伦琴为了进一步研究阴极射线的性质,他用黑色薄纸板把一个克鲁克斯管严密地套封起来,在完全暗的室内做实验。
在接上高压电流进行实验中,他意外地发现在放电管一米以外的一个荧光屏(涂有荧光物质铂氰化钡的纸屏)上发生亮的光辉。
一切断电源,荧光就立即消失。
这个现象使他非常惊奇,于是全神贯注地重复做实验。
他发现即使在跷仪器二米处,屏上仍有荧光出现。
伦琴确信,这个新奇现象不是阴极射线造成的,因为实验已证明阴极射线只能在空气中进行几厘米,而且不能透过玻璃管。
他决定继续对这个新发现进行全面检验。
一连六个星期都在实验里废寝忘食地工作着。
经过反复实验,他确信发现了一种过去未被人们所知的具有许多特性的新射线。
这种射线的本质一时还不清楚,所以他取名为“X射线”(后来科学界称之为伦琴射线)。
他在12月下旬写的论文中说明了初步发现的X射线的如下性质:(1)阴极射线打在固体表面上便会产生X射线;固体元素越重,产生的X射线越强。
(2)X射线是直线传播的,在通过棱镜时不发生反射和折射,不被透镜聚焦。
(3)与阴极射线不同,不能借助磁体(即使磁场很强)使X射线发生任何偏转。
(4)X射线能使荧光物质发出荧光。
(5)它能使照相底片感光,而且很敏感。
(6)X射线具有很强的贯穿能力,比阴极射线强得多。
它可以穿透射线具有很强的贯穿能力,比阴极射线强得多。
它可以穿透千页的书,二、三厘米厚的木板,几厘米的硬橡皮等。
15毫米厚的铝板,不太厚的铜板、银板、金板、铂板和铅板的背后,都可以辨别荧光。
只有铅等少数物质对它有较强的吸收作用,对1.5毫米厚的铅板它实际上不能透过。
伦琴一次检验铅对X射线的吸收能力时,意外地看到了他自己拿铅片的手的骨髂轮廓。
于是他请他的夫人把手放在用黑纸包严的照相底片上,用X射线照射,底片显影后,看到伦琴夫人的手骨像,手指上的结婚戒指也非常清晰,这成了一张有历史意义的照片。
X射线是怎么发现的?
X射线是怎么发现的?
德国物理学家伦琴
X射线是19世纪末20世纪初物理学三大发现之一。
德国科学家伦琴(Wilhelm Röntgen,1845-1923)在1895年11月8日的晚上,发现了X射线。
他先把一个涂有磷光物质的屏幕放在放电管附近,结果发现屏幕马上发出了亮光。
接着,他尝试着拿一些平时不透光的较轻物质(比如书本、橡皮板和木板)放到放电管和屏幕之间去挡那束看不见的神秘射线,可是仍旧无法挡住,在屏幕上几乎看不到任何阴影,它甚至能够轻而易举地穿透15毫米厚的铝板!
直至他把一块厚厚的金属板放在放电管与屏幕之间,屏幕上才出现了金属板的阴影,看来这种射线还是无法穿透太厚的物质。
接下来更为神奇的一幕发生了。
一天晚上,伦琴的妻子来实验室看他。
伦琴要求他的妻子用手捂住照相底片,当显影后,夫妻俩在底片上看见了手指骨头和结婚戒指的影像。
伦琴虽然发现了X射线,但当时的人们并不知道这种射线究竟是什么东西。
直到20世纪初,人们才知道X射线实质上是一种比光波更短的电磁波,它不仅在医学中用途广泛,而且还为今后物理学的重大变革提供了重要的证据。
伦琴射线直到今天最重要的应用领域仍然是医学诊断。
在1901年首届诺贝尔奖的颁奖仪式上,伦琴成为世界上第一个荣获诺贝尔奖物理奖的科学家。
人们为了纪念伦琴,将X(未知数)射线命名为伦琴射线。
1901年伦琴荣获诺贝尔奖物理奖奖状。
简述x射线的发展历程
简述x射线的发展历程19世纪末,x射线的发现引起了科学界的广泛关注。
1895年11月8日,德国物理学家威廉·康拉德·伦琴在实验室中使用阴极射线管进行实验时,意外发现了一种新的射线。
这种射线能够穿透物体并在照片上形成阴影,被他称为“x射线”。
伦琴的发现引起了全球范围内的轰动,人们对x射线的性质和应用产生了浓厚的兴趣。
在接下来的几年里,科学家们对x射线进行了深入研究,并取得了一系列重要的发现。
科学家发现x射线具有穿透能力,可以穿透人体和物体,这为医学影像诊断提供了新的手段。
1896年,德国物理学家威廉·康拉德·伦琴首次用x射线拍摄了人体的骨骼影像,开创了医学影像学的先河。
随后,人们开始广泛应用x射线进行医学检查和诊断,使得许多疾病能够被及早发现和治疗。
科学家们还发现了x射线的衍射现象。
1896年,法国物理学家亨利·布拉格首次观察到了x射线的衍射现象,证明了x射线具有波动性。
这一发现为后来的结晶学研究奠定了基础,也为后来发展出的衍射技术提供了理论支持。
在20世纪初,x射线的应用范围进一步扩大。
1901年,德国物理学家弗里德里希·德斯洛特尔发现了x射线对晶体的衍射图案,从而揭示了晶体的内部结构。
这一发现奠定了现代结晶学的基础,并为后来的X射线衍射技术的发展做出了重要贡献。
随着科学技术的进步,x射线的应用越来越广泛。
在医学领域,x射线影像诊断成为常规的检查手段,通过对x射线的吸收和散射情况,医生可以了解人体内部的情况,帮助诊断疾病。
在工业领域,x射线可以用于无损检测,例如检测焊接接头、金属零件的内部缺陷等。
此外,x射线还被应用于材料分析、考古学研究、食品安全检测等领域。
然而,随着对x射线的应用不断扩大,也出现了一些问题和挑战。
x 射线具有辐射性,长期暴露于x射线下可能对人体和环境产生危害。
因此,科学家们提出了一系列安全措施,如加强辐射防护、控制剂量等,以确保x射线的安全应用。
放射性射线
放射性射线医生的“眼睛”——X射线。
X射线诊断是利用X线来检查人体疾病的一门临床科学,是特殊的临床检查方法之一。
在近代医学中除常规检查外,X线检查是最为广泛的诊断方法,它促进了基础科学和临床科学的发展。
那么什么是X射线,它是怎么来的呢?除此以外还有那些射线呢?一、放射性的发现X射线的发现1895年11月8日,德国科学家伦琴在研究阴极射线的实验中发现了一种意想不到的现象。
当时,为了防止可见光的影响,他用厚厚的黑纸把放电管包裹起来。
在暗室中伦琴发现放电管放电时,距它1 rn外的涂有氰亚铂酸钡的荧光屏发出了微弱的荧光。
这使他十分惊奇,因为没有办法解释发出可见光的原因。
他推断,看到的荧光可能是一种未知的射线引起的。
伦琴在进一步研究中发现,这种射线能够穿透上千页书,2一3cm厚的木板,几厘米厚的橡胶板。
一只有1.5 cm以上厚度的铅板才能把它挡住。
可见,这种射线具有很强的穿透力。
1895年12月28日,伦琴发表了论文,初步总结出新射线的一些性质:直线传播,不被玻璃棱镜反射和折射,也不被电场或磁场偏转:所有物体对新射线几乎都是透明的,能显示放在盒子里的祛码,能显示人手骨骼的轮廊,可使荧光物质发光,可使照相底片感光。
伦琴无法确定新射线的本质,就把它称为x射线(X一ray)。
直到19l2年,才由德国物理学家劳厄判定X射线是频率极高的电磁波。
从透视到CT1895年伦琴发现x射线后。
很快就在医疗上得到应用.直到令天x射线仍被用于身体的透视检查,是医举诊断的重要手段。
同时,x射线还被用来治疗某些疾房.如用一定强度的x好线治疗皮肤痛。
用X射线进行治医学诊斯可以分X射线透视与x射线摄影两类。
进行透视时.将患者被检查的部位置于x射线管与银屏之间,直按通过荧先屏进行观察还可以使患者转动从不司的角度进行观察。
透视的突出优点是可以立即得到检查结果。
缺点是没有记录结果可供对比,对微小病灶的分辨力也较差。
透视时患者所接受的辐射剂量也要比摄影拍片多.医生在检查时也会受到x射线的辐射。
X射线的发现
1895年11月8日,德国物理学家伦琴在研究真空管的高压放电时,偶然发现镀有氰亚铂酸钡的硬纸板会发出荧光。
认为这是真空管中发出的一种射线引起的。
由于当时对这种射线不了解,故称之为X射线。
后来也称伦琴射线。
伦琴发现,不同物质对X射线的穿透能力是不同的。
他用X射线拍了一张其夫人手的照片。
很快,X射线发现仅半年时间,在当时对X射线的本质还不清楚的情况下,X射线在医学上得到了应用。
发展了X射线照像术。
1896年1月23日伦琴在他的研究所作了第一个关于X射线的学术报告。
1896年,伦琴将他的发现和初步的研究结果写了一篇论文,发表在英国的《Nature》杂志上。
他的发现在社会上引起了轰动,也为他赢得了很大的荣誉。
1901年,诺贝尔奖第一次颁发,伦琴因X射线的发现而获得第一个诺贝尔物理学奖。
X射线的发展历程
X射线的发展历程1895年,德国物理学家威廉·康拉德·伦琴发现了X射线。
他在一次实验中发现了一种能够穿透物体的不可见射线,并命名为X射线。
不久之后,更多的科学家开始研究X射线的特性和应用。
1896年,法国物理学家亨利·贝克勒尔发现了放射性衰变,他注意到镭元素发出的射线在经过物体后可以导致感光材料产生照相底片上的黑色斑点。
这一发现引起了许多科学家的兴趣,他们开始使用X射线照相术来探索物体的内部结构。
1897年,德国物理学家谢尔盖·伊万诺维奇·万杰延常成为首位利用X射线拍摄人体骨骼的物理学家。
1898年,荷兰物理学家皮埃尔·居里发现了镭元素和钋元素,这一发现证实了X射线的放射性特性。
他们的研究为后来的核物理学奠定了基础。
20世纪初,X射线的应用范围扩大。
1901年,德国物理学家伴德兄弟用X射线照射了人们的肺部,发现了肺结核病变。
这一发现对于医学诊断有着重要的意义。
随着X射线技术的发展,科学家们开始尝试用X射线照射其他组织和器官。
在1930年代,恩里科·费米和他的团队在美国发明了第一台用于医学诊断的X射线机器,该机器能够产生高能量的X射线并进行精确的定位。
20世纪中叶,计算机技术的进步使得X射线成像更加精确和快速。
1963年,英国的高京夫和南戈西发明了第一台全身X射线扫描仪,即CT 扫描仪。
这种仪器通过将大量X射线图像联合起来,可以生成一个三维的图像来显示人体内部器官的结构。
20世纪后半叶,数字成像技术的发展使得X射线成像更加便捷。
1997年,弗利克斯·布卢德发明了数字X射线成像技术(CR)和数字直接成像技术(DR),使X射线图像的获取、存储和共享变得更加简单和高效。
近年来,随着纳米技术和材料科学的发展,科学家们开始研究并利用X射线来研究纳米结构和材料的性质。
这为新材料的制备和应用提供了重要的基础。
总的来说,X射线的发展历程充满了伟大的科学发现和技术创新。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
X射线的应用
X射线行李检查仪 (利用穿透作用)
右图为澳大利亚制造的新型X射 线显微镜拍摄的物体内亚结构高 分辨率图像
左图为X射线显微镜Fra bibliotekThe End Thank You!
它,但均因疏忽而与重大发现擦肩而过。正如柏林科学院致伦琴的贺词中 所说的那样:“科学史告诉我们,功劳和幸运独特地结合在一起;在这种 情况下,许多外行人也许认为幸运是主要的因素,但是了解您的创作个性 特点的人将会懂得,正是您,一位摆脱了一切成见的,把完善的实验艺术 同最高的科学诚意和注意力结合起来的研究者,应当得到作出这一伟大发 现的幸福。”伦琴因发现X 射线荣获 1901 年的首次颁发的诺贝尔物理学奖 。
打开微观世界研究大门 的三大发现之一
-- X射线的发现
杨丽萍2013011117
X射线的发现
在1895年以前,由阴极射线管产生的X射线 在实验里已经存在了30多年,在射线发现前, 不断有人抱怨,放在阴极射线管附近的照相底 片模糊或感光。如1879年的克鲁克斯,1890年 的古德斯比德等人,但发现 X 射线的却是伦琴。 伦琴 1845年出生于德国的一个商人家庭, 1869年在苏黎世大学获博士学位。
伦 琴
1901年诺贝尔物 理学奖 ——X射线的发现
X射线发现的启示
偶然性?
放射线的发现看似偶然,但正如杨振宁先生在评价这一故事时所说的那样 ,“科学家的‘灵感’对科学家的发现‘非常重要’;这种灵感必源于他 的丰富的实践和经验。” X 射线的发现过程在物理学史上是一个必然性通
过偶然性开辟道路的典型例证。在伦琴之前,英国克鲁克斯等人曾遇见过
X射线的发现
1895年11月8日傍晚,伦琴在研究阴极射线管中气体放电 实验时,为了避免杂光对实验的影响,他用黑纸板将管子包起 来,却发现距阴极管一段距离外的一块涂有铂氰酸钡结晶物质 的屏幕发出了荧光。伦琴马上意识到,这可能是一种前所未有 的新射线,经检查发现,射线来自阴极射线管管壁。 令人惊奇的是 当用木头等不透明物质挡住这种射线时,荧光屏仍然 发光。而且这种射线能使黑纸包住的照相底片感光,不被 电磁场偏转。经过一个多月的研究,他未能搞清这种射线 的本质,因此赋予它一个神秘的名字 --X射线。 1895年12月28日,伦琴向德国物理学医学会递交了第一 篇关于X射线的论文,《论新的射线》,并公布了他夫人的X 射线手骨照片。