第一章X射线物理学基础
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X射线波长的度量单位：常用埃（A）或晶体学单位（kX） 表示；国际计量单位中用纳米（nm）表示。
换算关系为： 1nm=10A=10E-9 m ； 1kX =1.0020772 ± 0.000053A (1973年值）
二 X射线谱
◆ 1. X射线管及X射 线的产生 ◆ 2. X射线谱
X射线管结 构
1. X射线管及X射线的产生
第一章 X射线物理学基础 内容
一 X射线的本质 1.X射线的发现 2.X射线的本质
二 X射线谱 1. X射线的产生及X射线管 2. X射线谱——连续X射线和特征X射线
三 X射线与物质的相互作用
1. X射线的发现
• 早期X射线重要的研究者有Ivan Pului教授、威廉·克鲁克斯爵士、约翰·威 廉·希托夫、Eugene Goldstein、海因里希·鲁道夫·赫兹、菲利普·莱纳 德、亥姆霍兹、尼古拉·特斯拉、爱迪生、Charles Glover Barkla、马克 思·冯·劳厄和威廉·康拉德·伦琴。
特征表现为以光子形式辐射和吸收时具有的一定的质 量、能量和动量。
表现形式为在与物质相互作用时交换能量，如光电效 应；二次电子等。
h hc
p h
X射线的本质
◆ X射线的特征
◆频率大约是可见光的103倍，所以它的光子能量比 可见光的光子能量大得多，表现明显的粒子性。
◆由于X射线波长短、光子能量大的两个基本特性， 所以，X射线光学（几何光学和物理光学）虽然具有 和普通光学一样的理论基础，但两者的性质却有很 大的区别，X射线与物质相互作用时产生的效应和可 见光也迥然不同。
随着研究的深入，X射线被广泛应用于晶体结构的分析以及医学和工业等领 域。对于促进20世纪的物理学以至整个科学技术的发展产生了巨大而深远的影响。
布拉格公式： nλ＝2dsinθ
与X射线有关的部分诺贝尔奖获得者名单
年份 学科
得奖者
内容
1901 物理
伦琴Wilhelm Conral Rontgen
X射线的发现
2. X射线的本质
◆ 波粒二相性 ◆ X射线的特征 ◆ X射线的分类
X射线的本质
◆波粒二相性
X射线的本质是电磁波，波长处于紫外线的上端，因 此，不能用肉眼观察到。
X射线本质的揭示
◆1912年，德国物理学劳厄等人利用晶体光 栅观察到X射线的衍射现象，证实X射线的本 质是电磁波
◆英国物理学家布拉格父子利用X射线衍射方 法测定了NaCl晶体结构，开始了X射线晶体结 构分析的历史
直接法解析结构
鲁斯卡E.Ruska
电子显微镜
1986 物理
宾尼希G.Binnig
扫描隧道显微镜
罗雷尔H.Rohrer
1994 物理
布罗克豪斯 B.N.Brockhouse 沙尔 C.G.Shull
中子谱学 中子衍射
◆X射线广泛地应用医学、工程、材料、宇航 事业上。例如：
•人体探伤 •晶体结构分析与物相鉴定 •材料和构件无损探伤
1895年12月22日，伦琴和他夫人拍下了第一张X射线照片。1895年12月 28日，伦琴向德国维尔兹堡物理和医学学会递交了第一篇研究通讯《一种 新射线———初步研究》。伦琴在他的通讯中把这一新射线称为X射线，因 为他当时无法确定这一新射线的本质。自伦琴发现X射线后，许多物理学家 都在积极地研究和探索，1905年和1909年，巴克拉曾先后发现X射线的偏振 现象，但对X射线究竟是一种电磁波还是微粒辐射，仍不清楚。1912年德国 物理学家劳厄发现了X射线通过晶体时产生衍射现象，证明了X射线的波动 性和晶体内部结构的周期性，发表了《X射线的干涉现象》一文。
能量ε
h
hc
动量p
p h
式中ν——X射线的频率， λ——X射线的波长， h——普朗克常数，等于6.625×10-34J.s
c——X射线的速度，等于2.998×1010cm/s.
所以，对不同频率、波长的X射线，光量子的能量是不 同的。
X射线的本质
◆粒子性
●每个光量子的能量是X射线的最小能量单位，当它 和其他元素的原子或电子交换能量时只能一份一份地 以最小能量单位被原子或电子吸收。
• 1895年11月8日德国科学家伦琴开始进行阴极射线的研究。1895年12月28日他 完成了初步的实验报告“一种新的射线”。他把这项成果发布在 维尔茨堡's Physical-Medical Society 杂志上。为了表明这是一种新的射线，伦琴采用 表示未知数的X来命名。很多科学家主张命名为伦琴射线，伦琴自己坚决反对， 但是这一名称仍然有人使用。1901年伦琴获得诺贝尔物理学奖。
X射线的发现
◆ 1895年，德国物理学家伦琴 研究阴极射线时发现，由于对 其本质不了解，称为X射线， 亦称伦琴射线。
Roentgen
X射线的发现
X射线的发现是19世纪末20世纪初物理学的三大发现（X射线1895年、放射 线1896年、电子1897年）之一，这一发现标志着现代物理学的产生。
19世纪末，阴极射线是物理学研究课题，许多物理实验室都开展了这 方面的研究。1894年11月8日，德国物理学家伦琴将阴极射线管放在一个黑 纸袋中，关闭了实验室灯源，他发现当开启放电线圈电源时，一块涂有氰 亚铂酸钡的荧光屏发出荧光。用一本厚书，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。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。他一 连许多天将自己关在实验室里，集中全部精力进行彻底研究。6个星期后， 伦琴确认这的确是一种新的射线。
1937 物理
戴维森Clinton Joseph Davisson 汤姆孙George Paget Thomson
电子衍射
1954 化学
鲍林Linus Carl Panling
化学键的本质
1962 化学
肯德鲁John Charles Kendrew 帕鲁兹Max Ferdinand Perutz
蛋白质的结构测定
◆波动性
X射线的本质
其磁场分量在与物质相互作用中效应很弱， 所以只考虑电场分量A。一束沿y方向传播的 波长为λ的X射线波方程表示为：
AA0co2s(yt)
X射线的本质
◆粒子性
●X射线在空间传播具有粒子性，或者说X射线是由大量以 光速运动的粒子组成的不连续的粒子流。这些粒子叫光量 子，每个光量子具有能量
◆产生原理 ◆产生条件 ◆X光管结构 ◆光管类型 ◆相关部件
X射线管结 构
X射线的产生及X射线管
◆X射线的产生原理
：
X射线管是X射线产生器。通过高速电子流轰击金属靶 能产生X射线。
X射线的发现
劳厄(1879～1960) 德国物理学家
1912年发现了X射线通过晶体时产生的衍射现象， 从而导致了X射线衍射技术的诞生，它成为研究 晶体内部结构的重要技术手段。他因此项成果于 1914年获奖。
X射线的发现
L.布拉格(1890～1971) H.布拉格(1862～1942)
布拉格父子于1913年借助X射线成功地测出金 刚石的晶体结构，并提出了“布拉格公式”， 为最终建立现代晶体学打下了基础，于1915年 获奖。当时，小布拉格年仅25岁，是至今为止 最年轻的诺贝尔奖获得者。
• 物理学家希托夫观察到真空管中的阴极发出的射线。当这些射线遇到玻璃管 壁会产生荧光。1876年这种射线被Eugene Goldstein命名为“阴极射线” 。
• 随后，英国物理学家克鲁克斯研究稀有气体里的能量释放，并且制造了克鲁 克斯管。这是一种玻璃真空管，内有可以产生高电压的电极。他还发现，当 将未曝光的相片底片靠近这种管时，一些部分被感光了，但是他没有继续研 究这一现象。
X射线的本质
◆X射线和其它电磁波一样，能产生反射、折射、散 射、干涉、衍射、偏振和吸收等现象。
◆在通常实验条件下，很难观察到X射线的反射。
◆对于所有的介质，X射线的折射率n都很接近于1 （但小于1），所以几乎不能被偏折到任一有实际用 途的程度，不可能像可见光那样用透镜成像。
X射Baidu Nhomakorabea的本质
◆因为 n≈1，所以只有在极精密的工作中才需考虑折 射对X射线作用介质的影响。
X射线的发现
劳厄的文章发表不久，就引起英国布拉格父子的关注，当时老布拉格 （WH．Bragg）已是利兹大学的物理学教授，而小布拉格（WL．Bragg）则刚从剑 桥大学毕业，在卡文迪许实验室。由于都是X射线微粒论者，两人都试图用X射线 的微粒理论来解释劳厄的照片，但他们的尝试未能取得成功。年轻的小布拉格经 过反复研究，成功地解释了劳厄的实验事实。他以更简洁的方式，清楚地解释了
◆X射线能产生全反射，但是其掠射角极小，一般不 会超过20’～30’。
◆在物质的微观结构中，原子和分子的距离（1 ～ 10埃左右）正好落在X射线的波长范围内，所以物质 （特别是晶体）对X射线的散射和衍射能够传递极为 丰富的微观结构信息。
X射线的本质
◆大多数关于X射线光学性质的研究及其应用都集中在 散射和衍射现象上，尤其是衍射方面。 ◆X射线衍射方法是当今研究物质微观结构的主要方 法。
X射线晶体衍射的形成，并提出了著名的布拉格公式：nλ＝2dsinθ这一结果不
仅证明了小布拉格的解释的正确性，更重要的是证明了能够用X射线来获取关于 晶体结构的信息。1912年11月，年仅22岁的小布位格以《晶体对短波长电磁波衍 射》为题向剑桥哲学学会报告了上述研究结果。老布拉格则于1913年元月设计出 第一台X射线分光计，并利用这台仪器，发现了特征X射线。小布拉格在用特征X 射线分析了一些碱金属卤化物的晶体结构之后，与其父亲合作，成功地测定出了 金刚石的晶体结构，并用劳厄法进行了验证。金刚石结构的测定完美地说明了化 学家长期以来认为的碳原子的四个键按正四面体形状排列的结论。这对尚处于新 生阶段的X射线晶体学来说是一个非常重要的事件，它充分显示了X射线衍射用于 分析晶体结构的有效性，使其开始为物理学家和化学家普遍接受。
X射线的本质
◆ X射线的分类
通常X射线波长范围为10-0.001nm。
◆硬X射线：波长较短
◆软X射线：波长较长
X射线的本质
◆硬X射线：波长较短的硬X射线能量较高，穿透性 较强，适用于金属部件的无损探伤（0.1-0.005 nm）及物相分析（0.25-0.05nm）。 ◆软X射线：波长较长的软X射线能量较低，穿透 性弱，可用于分析非金属的分析，如医疗透视。
X射线的本质
◆X射线的本质是电磁辐射，与可见光完全相 同，仅是波长短而已 ◆X射线和可见光一样属于电磁辐射，但其波 长比可见光短得多，介于紫外线与γ射线之 间，约为0.01—10nm的范围
◆波动性
X射线的本质
X射线的本质为电磁波，它与可见光一样，X射 线以光速沿直线传播，其电场强度矢量E和磁场 强度矢量H相互垂直，并位于垂直于X射线传播 方向的平面上。
• 1887年4月，尼古拉·特斯拉开始使用自己设计的高电压真空管与克鲁克斯管 研究X光。他发明了单电极X光管，在其中电子穿过物质，发生了现在叫做韧 致辐射的效应，生成高能X光射线。1892年特斯拉完成了这些实验，但是他并 没有使用X光这个名字，而只是笼统成为放射能。他继续进行实验，并提醒科 学界注意阴极射线对生物体的危害性，并他没有公开自己的实验成果。1892 年赫兹进行实验，提出阴极射线可以穿透非常薄的金属箔。赫兹的学生伦纳 德进一步研究这一效应，对很多金属进行了实验。亥姆霍兹则对光的电磁本 性进行了数学推导。
1914 物理
劳埃Max von Laue
晶体的X射线衍射
1915 物理
亨利.布拉格Henry Bragg 劳伦斯.布拉格Lawrence Bragg.
晶体结构的X射线分析
1917 物理
巴克拉Charles Glover Barkla
元素的特征X射线
1924 物理
卡尔.西格班Karl Manne Georg Siegbahn X射线光谱学
1962
生理医学
Francis Maurice
H.C.Crick、JAMES h.f.Wilkins
d.Watson、
脱氧核糖核酸DNA测定
1964 化学
Dorothy Crowfoot Hodgkin
青霉素、B12生物晶体测定
1985 化学
霍普特曼Herbert Hauptman 卡尔Jerome Karle
换算关系为： 1nm=10A=10E-9 m ； 1kX =1.0020772 ± 0.000053A (1973年值）
二 X射线谱
◆ 1. X射线管及X射 线的产生 ◆ 2. X射线谱
X射线管结 构
1. X射线管及X射线的产生
第一章 X射线物理学基础 内容
一 X射线的本质 1.X射线的发现 2.X射线的本质
二 X射线谱 1. X射线的产生及X射线管 2. X射线谱——连续X射线和特征X射线
三 X射线与物质的相互作用
1. X射线的发现
• 早期X射线重要的研究者有Ivan Pului教授、威廉·克鲁克斯爵士、约翰·威 廉·希托夫、Eugene Goldstein、海因里希·鲁道夫·赫兹、菲利普·莱纳 德、亥姆霍兹、尼古拉·特斯拉、爱迪生、Charles Glover Barkla、马克 思·冯·劳厄和威廉·康拉德·伦琴。
特征表现为以光子形式辐射和吸收时具有的一定的质 量、能量和动量。
表现形式为在与物质相互作用时交换能量，如光电效 应；二次电子等。
h hc
p h
X射线的本质
◆ X射线的特征
◆频率大约是可见光的103倍，所以它的光子能量比 可见光的光子能量大得多，表现明显的粒子性。
◆由于X射线波长短、光子能量大的两个基本特性， 所以，X射线光学（几何光学和物理光学）虽然具有 和普通光学一样的理论基础，但两者的性质却有很 大的区别，X射线与物质相互作用时产生的效应和可 见光也迥然不同。
随着研究的深入，X射线被广泛应用于晶体结构的分析以及医学和工业等领 域。对于促进20世纪的物理学以至整个科学技术的发展产生了巨大而深远的影响。
布拉格公式： nλ＝2dsinθ
与X射线有关的部分诺贝尔奖获得者名单
年份 学科
得奖者
内容
1901 物理
伦琴Wilhelm Conral Rontgen
X射线的发现
2. X射线的本质
◆ 波粒二相性 ◆ X射线的特征 ◆ X射线的分类
X射线的本质
◆波粒二相性
X射线的本质是电磁波，波长处于紫外线的上端，因 此，不能用肉眼观察到。
X射线本质的揭示
◆1912年，德国物理学劳厄等人利用晶体光 栅观察到X射线的衍射现象，证实X射线的本 质是电磁波
◆英国物理学家布拉格父子利用X射线衍射方 法测定了NaCl晶体结构，开始了X射线晶体结 构分析的历史
直接法解析结构
鲁斯卡E.Ruska
电子显微镜
1986 物理
宾尼希G.Binnig
扫描隧道显微镜
罗雷尔H.Rohrer
1994 物理
布罗克豪斯 B.N.Brockhouse 沙尔 C.G.Shull
中子谱学 中子衍射
◆X射线广泛地应用医学、工程、材料、宇航 事业上。例如：
•人体探伤 •晶体结构分析与物相鉴定 •材料和构件无损探伤
1895年12月22日，伦琴和他夫人拍下了第一张X射线照片。1895年12月 28日，伦琴向德国维尔兹堡物理和医学学会递交了第一篇研究通讯《一种 新射线———初步研究》。伦琴在他的通讯中把这一新射线称为X射线，因 为他当时无法确定这一新射线的本质。自伦琴发现X射线后，许多物理学家 都在积极地研究和探索，1905年和1909年，巴克拉曾先后发现X射线的偏振 现象，但对X射线究竟是一种电磁波还是微粒辐射，仍不清楚。1912年德国 物理学家劳厄发现了X射线通过晶体时产生衍射现象，证明了X射线的波动 性和晶体内部结构的周期性，发表了《X射线的干涉现象》一文。
能量ε
h
hc
动量p
p h
式中ν——X射线的频率， λ——X射线的波长， h——普朗克常数，等于6.625×10-34J.s
c——X射线的速度，等于2.998×1010cm/s.
所以，对不同频率、波长的X射线，光量子的能量是不 同的。
X射线的本质
◆粒子性
●每个光量子的能量是X射线的最小能量单位，当它 和其他元素的原子或电子交换能量时只能一份一份地 以最小能量单位被原子或电子吸收。
• 1895年11月8日德国科学家伦琴开始进行阴极射线的研究。1895年12月28日他 完成了初步的实验报告“一种新的射线”。他把这项成果发布在 维尔茨堡's Physical-Medical Society 杂志上。为了表明这是一种新的射线，伦琴采用 表示未知数的X来命名。很多科学家主张命名为伦琴射线，伦琴自己坚决反对， 但是这一名称仍然有人使用。1901年伦琴获得诺贝尔物理学奖。
X射线的发现
◆ 1895年，德国物理学家伦琴 研究阴极射线时发现，由于对 其本质不了解，称为X射线， 亦称伦琴射线。
Roentgen
X射线的发现
X射线的发现是19世纪末20世纪初物理学的三大发现（X射线1895年、放射 线1896年、电子1897年）之一，这一发现标志着现代物理学的产生。
19世纪末，阴极射线是物理学研究课题，许多物理实验室都开展了这 方面的研究。1894年11月8日，德国物理学家伦琴将阴极射线管放在一个黑 纸袋中，关闭了实验室灯源，他发现当开启放电线圈电源时，一块涂有氰 亚铂酸钡的荧光屏发出荧光。用一本厚书，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。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。他一 连许多天将自己关在实验室里，集中全部精力进行彻底研究。6个星期后， 伦琴确认这的确是一种新的射线。
1937 物理
戴维森Clinton Joseph Davisson 汤姆孙George Paget Thomson
电子衍射
1954 化学
鲍林Linus Carl Panling
化学键的本质
1962 化学
肯德鲁John Charles Kendrew 帕鲁兹Max Ferdinand Perutz
蛋白质的结构测定
◆波动性
X射线的本质
其磁场分量在与物质相互作用中效应很弱， 所以只考虑电场分量A。一束沿y方向传播的 波长为λ的X射线波方程表示为：
AA0co2s(yt)
X射线的本质
◆粒子性
●X射线在空间传播具有粒子性，或者说X射线是由大量以 光速运动的粒子组成的不连续的粒子流。这些粒子叫光量 子，每个光量子具有能量
◆产生原理 ◆产生条件 ◆X光管结构 ◆光管类型 ◆相关部件
X射线管结 构
X射线的产生及X射线管
◆X射线的产生原理
：
X射线管是X射线产生器。通过高速电子流轰击金属靶 能产生X射线。
X射线的发现
劳厄(1879～1960) 德国物理学家
1912年发现了X射线通过晶体时产生的衍射现象， 从而导致了X射线衍射技术的诞生，它成为研究 晶体内部结构的重要技术手段。他因此项成果于 1914年获奖。
X射线的发现
L.布拉格(1890～1971) H.布拉格(1862～1942)
布拉格父子于1913年借助X射线成功地测出金 刚石的晶体结构，并提出了“布拉格公式”， 为最终建立现代晶体学打下了基础，于1915年 获奖。当时，小布拉格年仅25岁，是至今为止 最年轻的诺贝尔奖获得者。
• 物理学家希托夫观察到真空管中的阴极发出的射线。当这些射线遇到玻璃管 壁会产生荧光。1876年这种射线被Eugene Goldstein命名为“阴极射线” 。
• 随后，英国物理学家克鲁克斯研究稀有气体里的能量释放，并且制造了克鲁 克斯管。这是一种玻璃真空管，内有可以产生高电压的电极。他还发现，当 将未曝光的相片底片靠近这种管时，一些部分被感光了，但是他没有继续研 究这一现象。
X射线的本质
◆X射线和其它电磁波一样，能产生反射、折射、散 射、干涉、衍射、偏振和吸收等现象。
◆在通常实验条件下，很难观察到X射线的反射。
◆对于所有的介质，X射线的折射率n都很接近于1 （但小于1），所以几乎不能被偏折到任一有实际用 途的程度，不可能像可见光那样用透镜成像。
X射Baidu Nhomakorabea的本质
◆因为 n≈1，所以只有在极精密的工作中才需考虑折 射对X射线作用介质的影响。
X射线的发现
劳厄的文章发表不久，就引起英国布拉格父子的关注，当时老布拉格 （WH．Bragg）已是利兹大学的物理学教授，而小布拉格（WL．Bragg）则刚从剑 桥大学毕业，在卡文迪许实验室。由于都是X射线微粒论者，两人都试图用X射线 的微粒理论来解释劳厄的照片，但他们的尝试未能取得成功。年轻的小布拉格经 过反复研究，成功地解释了劳厄的实验事实。他以更简洁的方式，清楚地解释了
◆X射线能产生全反射，但是其掠射角极小，一般不 会超过20’～30’。
◆在物质的微观结构中，原子和分子的距离（1 ～ 10埃左右）正好落在X射线的波长范围内，所以物质 （特别是晶体）对X射线的散射和衍射能够传递极为 丰富的微观结构信息。
X射线的本质
◆大多数关于X射线光学性质的研究及其应用都集中在 散射和衍射现象上，尤其是衍射方面。 ◆X射线衍射方法是当今研究物质微观结构的主要方 法。
X射线晶体衍射的形成，并提出了著名的布拉格公式：nλ＝2dsinθ这一结果不
仅证明了小布拉格的解释的正确性，更重要的是证明了能够用X射线来获取关于 晶体结构的信息。1912年11月，年仅22岁的小布位格以《晶体对短波长电磁波衍 射》为题向剑桥哲学学会报告了上述研究结果。老布拉格则于1913年元月设计出 第一台X射线分光计，并利用这台仪器，发现了特征X射线。小布拉格在用特征X 射线分析了一些碱金属卤化物的晶体结构之后，与其父亲合作，成功地测定出了 金刚石的晶体结构，并用劳厄法进行了验证。金刚石结构的测定完美地说明了化 学家长期以来认为的碳原子的四个键按正四面体形状排列的结论。这对尚处于新 生阶段的X射线晶体学来说是一个非常重要的事件，它充分显示了X射线衍射用于 分析晶体结构的有效性，使其开始为物理学家和化学家普遍接受。
X射线的本质
◆ X射线的分类
通常X射线波长范围为10-0.001nm。
◆硬X射线：波长较短
◆软X射线：波长较长
X射线的本质
◆硬X射线：波长较短的硬X射线能量较高，穿透性 较强，适用于金属部件的无损探伤（0.1-0.005 nm）及物相分析（0.25-0.05nm）。 ◆软X射线：波长较长的软X射线能量较低，穿透 性弱，可用于分析非金属的分析，如医疗透视。
X射线的本质
◆X射线的本质是电磁辐射，与可见光完全相 同，仅是波长短而已 ◆X射线和可见光一样属于电磁辐射，但其波 长比可见光短得多，介于紫外线与γ射线之 间，约为0.01—10nm的范围
◆波动性
X射线的本质
X射线的本质为电磁波，它与可见光一样，X射 线以光速沿直线传播，其电场强度矢量E和磁场 强度矢量H相互垂直，并位于垂直于X射线传播 方向的平面上。
• 1887年4月，尼古拉·特斯拉开始使用自己设计的高电压真空管与克鲁克斯管 研究X光。他发明了单电极X光管，在其中电子穿过物质，发生了现在叫做韧 致辐射的效应，生成高能X光射线。1892年特斯拉完成了这些实验，但是他并 没有使用X光这个名字，而只是笼统成为放射能。他继续进行实验，并提醒科 学界注意阴极射线对生物体的危害性，并他没有公开自己的实验成果。1892 年赫兹进行实验，提出阴极射线可以穿透非常薄的金属箔。赫兹的学生伦纳 德进一步研究这一效应，对很多金属进行了实验。亥姆霍兹则对光的电磁本 性进行了数学推导。
1914 物理
劳埃Max von Laue
晶体的X射线衍射
1915 物理
亨利.布拉格Henry Bragg 劳伦斯.布拉格Lawrence Bragg.
晶体结构的X射线分析
1917 物理
巴克拉Charles Glover Barkla
元素的特征X射线
1924 物理
卡尔.西格班Karl Manne Georg Siegbahn X射线光谱学
1962
生理医学
Francis Maurice
H.C.Crick、JAMES h.f.Wilkins
d.Watson、
脱氧核糖核酸DNA测定
1964 化学
Dorothy Crowfoot Hodgkin
青霉素、B12生物晶体测定
1985 化学
霍普特曼Herbert Hauptman 卡尔Jerome Karle