什么是伦琴射线 伦琴发现X射线的故事
山南慕北 2016-06-24
什么是伦琴射线
X射线是由于原子中的电子在能量相差悬殊的两个能级之间的跃迁而产生的粒子流，是波长介于紫外线和γ射线 之间的电磁波。其波长很短约介于0.01~100埃之间。由德国物理学家W.K.伦琴于1895年发现，故又称伦琴射线。
伦琴射线具有很高的穿透本领，能透过许多对可见光不透明的物质，如墨纸、木料等。这种肉眼看不见的射线可以使很多固体材料发生可见的荧光，使照相底片感光以及空气电离等效应。波长小于0.1埃的称超硬X射线，在0.1～1埃范围内的称硬X射线，1～100埃范围内的称软X射线。
X射线最初用于医学成像诊断和 X射线结晶学。X射线也是游离辐射等这一类对人体有危害的射线。
产生X射线的最简单方法是用加速后的电子撞击金属靶。撞击过程中，电子突然减速，其损失的动能（其中的1%）会以光子形式放出，形成X光光谱的连续部分，称之为制动辐射。通过加大加速电压，电子携带的能量增大，则有可能将金属原子的内层电子撞出。于是内层形成空穴，外层电子跃迁回内层填补空穴，同时放出波长在0.1纳米左右的光子。由于外层电子跃迁放出的能量是量子化的，所以放出的光子的波长也集中在某些部分，形成了X光谱中的特征线，此称为特性辐射。
伦琴发现X射线的故事
1895年11月8日，伦琴把实验室的门关的紧紧的，一个人在那里进行阴极射线的研究，在出现阴极射线时，旁边涂有氰化铂钡的荧光屏上，似乎也发出点蓝白色的光。阴极射线是不能通过玻璃管壁的，尤其是伦琴自己精心制造的装置，阴极射线漏出来也是不可能的。伦琴把玻璃管用黑纸紧紧地蒙上，通电后阴极射线发出的光被遮住了，氰化铂钡却依然发亮。断电时就不见了，伦琴用10张黑纸包着玻璃管或以铝板把玻璃管和荧光屏隔开，荧光屏仍亮着；把厚铅板夹在里面试试，亮光突然消失，铅板一拿开，又重新发亮。伦琴把手插进去一看，在荧光屏上模模糊糊有手骨的形象，手的轮廓也隐约可见，由于这是一种性质不明的新射线，就姑且称为“X线”。为了仔细研究X线，伦琴把床也搬进了实验室，整整7个星期，伦琴埋首在“X线”中。圣诞节前夕，夫人别鲁塔来到实验室，他把她的手放到照相底板上用“X线”照了一张照片，这是人类的第一张X线照片，伦琴亲自在照相底板上用钢笔写上1895，12，22。别鲁塔看到照片惊叹不已，问：“这个圆环是什么？”，“是我们的结婚戒指！”。这时他们完全沉醉幸福之中了。
1895年12月28日伦琴把《关于一种新的射线》为题的论文送交威茨堡物理学会和医学协会会长手里，他以严密的文笔，将7个星期的研究结果，写成16个专题。这年正是伦琴50年华诞。这是他为人类奉献的一份最珍贵的礼物。
次年1月5日论文副本在《维也纳日报》星期版的头版头条作了详细的报道。这一伟大的发现立即传遍了全世界。1月13日下午5时，伦琴应邀在德皇威廉二世和皇后御前作讲演和表演，德皇与他共进晚餐并授予二级宝冠勋章和勋位，并批准在波茨坦桥旁为他建立塑像的荣誉。1月23日在再作了公开演讲后，他的好友柯立卡，一位解剖学教授建议以“伦琴线”命名此新射线作为纪念，大学生也于当晚举行了火炬游行以示庆祝。但伦琴说：“假如没有前人的卓越研究，我X线发现是很难实现的”。谦虚的态度、高尚的品格，伦琴不愧是我们光辉的楷模。
1900年任慕尼黑大学物理学教授和物理研究所主任。
