人物介紹
倫琴全名威廉·康拉德·倫琴(德語(yǔ):Wilhelm Conrad Röntgen),X射線的發(fā)現(xiàn)者,1845年3月27日生于德國(guó)的下萊茵省,1923年2月10日卒于慕尼黑。是德國(guó)實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家。
倫琴1845年3月27日出生在德國(guó)尼普鎮(zhèn)。
3歲時(shí)全家遷居荷蘭并入荷蘭籍。
1865年 遷居瑞士蘇黎世,倫琴進(jìn)入蘇黎世聯(lián)邦工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程系。
1868年畢業(yè)。
1869年從蘇黎世大學(xué)獲得哲學(xué)博士學(xué)位,并擔(dān)任了物理學(xué)教授孔脫的助手。
隨后的十九年間,倫琴在一些不同的大學(xué)工作,逐步地贏得了優(yōu)秀科學(xué)家的聲譽(yù)。
1870年隨同孔脫返回德國(guó)。
1871年隨孔脫到維爾茨堡大學(xué)
1872年又隨孔脫到斯特拉斯堡大學(xué)工作。
1888年他被任命為維爾茨堡大學(xué)物理所物理學(xué)教授兼所長(zhǎng)。
1895年倫琴在維爾茨堡大學(xué)發(fā)現(xiàn)了X射線。
1900 年年任慕尼黑大學(xué)物理學(xué)教授和物理研究所主任。
1923年 2月10日在慕尼黑逝世。
享年78歲。
個(gè)人貢獻(xiàn)
倫琴一生在物理學(xué)許多領(lǐng)域中進(jìn)行過(guò)實(shí)驗(yàn)研究工作, 如對(duì)電介質(zhì)在充電的電容器中運(yùn)動(dòng)時(shí)的磁效應(yīng)、氣體的 比熱容、晶體的導(dǎo)熱性、熱釋電和壓電現(xiàn)象、光的偏振 面在氣體中的旋轉(zhuǎn)、光與電的關(guān)系、物質(zhì)的彈性、毛細(xì) 現(xiàn)象等方面的研究都作出了一定的貢獻(xiàn),由于他對(duì)X射線 的發(fā)現(xiàn)贏得了巨大的榮譽(yù),以致這些貢獻(xiàn)大多不為人所注意。1895年1月5日,倫琴發(fā)現(xiàn) X 射線。他因此于1901年獲第一次諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)金。這一發(fā)現(xiàn)宣布了現(xiàn)代物理學(xué)時(shí)代的到來(lái),使醫(yī)學(xué)發(fā)生了革命。
重元素錀
迄今為止最重要的化學(xué)元素111舉行命名儀式,正式將其命名為“錀”(Uuu),以紀(jì)念發(fā)現(xiàn)倫琴射線的第一位諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者威廉-倫琴。
化學(xué)元素111是德國(guó)重離子研究中心西爾古德·霍夫曼教授領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際科研小組在 1994年首先發(fā)現(xiàn)和證實(shí)的。2003年,國(guó)際化學(xué)聯(lián)合會(huì)正式承認(rèn)了該研究中心首先發(fā)現(xiàn)了化學(xué)元素111,并在2004年接受了將其命名為Uuu的建議。在物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)倫琴射線111年之際,位于德國(guó)達(dá)姆斯施塔特的重離子研究中心舉行儀式,正式將化學(xué)元素111命名為“錀”。
x射線
簡(jiǎn)介
波長(zhǎng)介于紫外線和γ射線間的電磁輻射。由德國(guó)物理學(xué)家W.K.倫琴于1895年發(fā)現(xiàn),故又稱為倫琴射線。波長(zhǎng)小于0.1埃的稱超硬X射線,在0.1~1埃范圍內(nèi)的稱硬X射線,1~10埃范圍內(nèi)的稱為X射線。
發(fā)現(xiàn)
1895年間倫琴使用他的同行赫茲、希托夫、克魯克斯、特斯拉和萊納德設(shè)計(jì)的設(shè)備研究真空管中的高壓放電效應(yīng)。11月初倫琴重復(fù)著萊納德管試驗(yàn),這個(gè)萊納德管加入了一個(gè)很窄的金屬鋁做的窗口,允許陰極射線從管子射出來(lái),另外有塊紙板覆蓋住鋁窗口保護(hù)它不被產(chǎn)生陰極射線的強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)破壞。他知道紙屏能夠防止光線逃逸,但是觀察到當(dāng)他用涂了氰亞鉑酸鋇的小紙屏靠近鋁窗,看不到的陰極射線能夠在紙屏上產(chǎn)生熒光效應(yīng)。這讓倫琴想到,比萊納德管的管壁更厚的克魯克斯管可能也會(huì)導(dǎo)致熒光效應(yīng)。
1895年11月8日下午晚些時(shí)候,他決定試驗(yàn)他的想法。他仔細(xì)的做了一個(gè)跟萊納德管試驗(yàn)類似的黑紙屏,并用這塊版覆蓋住克魯克斯管并把電極放到一個(gè)感應(yīng)線圈(舊稱為“魯姆科夫線圈”)中來(lái)產(chǎn)生靜電電荷。在用氰亞鉑酸鋇屏驗(yàn)證他的想法之前,倫琴把房間弄暗以檢測(cè)是不是他的紙板漏光。當(dāng)他把線圈穿過(guò)管子的時(shí)候,確定板子確實(shí)不透光,并著手進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)。就在這時(shí),他從距離試驗(yàn)管幾米遠(yuǎn)的地方注意到微弱的光。為了確定他的發(fā)現(xiàn),他試著重復(fù)上面的操作,每次都能看到同樣的微光。 擦燃一根火柴,他才發(fā)現(xiàn)是他放在工作臺(tái)上準(zhǔn)備下一步使用的氰亞鉑酸鋇發(fā)光。
接下來(lái)的幾個(gè)小時(shí)倫琴一遍一遍的重復(fù)著試驗(yàn)。他很快確定出一個(gè)管子特定的距離,從這里能夠觀察到比前面的試驗(yàn)更強(qiáng)的熒光。他推測(cè)可能發(fā)現(xiàn)了一種新的射線。11月8日是一個(gè)星期五,倫琴利用這個(gè)周末重復(fù)試驗(yàn)并做了第一次記錄。在接下來(lái)的幾個(gè)星期他在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)吃住,研究了他暫時(shí)命名為X射線的新射線的差不多所有性質(zhì),并用對(duì)未知的部分給出數(shù)學(xué)表示。盡管最終新的射線用他的名字來(lái)命名為倫琴射線,但是他總是首選最初的術(shù)語(yǔ)X射線。
倫琴發(fā)現(xiàn)X射線并非偶然,他也不是獨(dú)自工作。據(jù)調(diào)查,當(dāng)時(shí)多個(gè)國(guó)家不少人都在進(jìn)行這方面的研究,而且,發(fā)現(xiàn)時(shí)間也很接近。事實(shí)上,在倫琴發(fā)現(xiàn)X射線之前賓夕法尼亞大學(xué)就已經(jīng)制造出X射線和和它的影像記錄。然而,那里的研究人員沒(méi)有意識(shí)到這一發(fā)現(xiàn)的重要性,只是把他們歸檔了事,因此也就失去了獲得最偉大物理發(fā)現(xiàn)的贊譽(yù)的機(jī)會(huì)。他碰巧在屏上發(fā)現(xiàn)的東西把他的注意力從原來(lái)的研究中引開(kāi)了。他當(dāng)時(shí)已經(jīng)計(jì)劃在下一步的試驗(yàn)中用那個(gè)屏,那之前很短時(shí)間他就取得了這一發(fā)現(xiàn)。
當(dāng)他研究不同材料對(duì)這種射線的阻擋能力, 就把這一小片材料放到射線產(chǎn)生的地方?梢韵胂螽(dāng)看到第一張呈現(xiàn)在他制作的屏幕上的X光影像上閃爍的骨架的時(shí)候,倫琴是多么地驚訝。據(jù)說(shuō)他后來(lái)在實(shí)驗(yàn)室秘密的進(jìn)行這項(xiàng)試驗(yàn),因?yàn)樗ε氯绻@個(gè)發(fā)現(xiàn)是個(gè)錯(cuò)誤會(huì)影響他的教授聲譽(yù)。
倫琴的原始論文《一種新的X射線》在50天后也就是1895年12月28日被出版。1896年1月5日,奧地利一家報(bào)紙報(bào)道了倫琴的發(fā)現(xiàn)。倫琴發(fā)現(xiàn)X射線以后,維爾茲堡大學(xué)授予他榮譽(yù)醫(yī)學(xué)博士學(xué)位。在1895年到1897年間他一共出版了總計(jì)3篇關(guān)于X射線的論文。倫琴治學(xué)十分的嚴(yán)謹(jǐn),還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)他的學(xué)術(shù)論文里面存在錯(cuò)誤。
影響和榮譽(yù)
倫琴的發(fā)現(xiàn)不僅對(duì)醫(yī)學(xué)診斷有重大影響,同時(shí)也促進(jìn)了20世紀(jì)許多重大科學(xué)成就的出現(xiàn)。
受倫琴的影響,1896年亨利·貝克勒在發(fā)光材料的試驗(yàn)中偶然發(fā)現(xiàn)了一種新射線的穿透性。這樣倫琴的發(fā)現(xiàn)間接地影響了放射性的發(fā)現(xiàn)。因?yàn)樵摪l(fā)現(xiàn)1903年貝克勒和居里夫人被共同授予諾貝爾獎(jiǎng)。
倫琴射線直到今天最重要的應(yīng)用領(lǐng)域仍然是醫(yī)學(xué)診斷。用于診斷的射線強(qiáng)度已被大大降低,同時(shí)診斷結(jié)果可以顯示更清晰的細(xì)節(jié)。在現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)的幫助下,倫琴射線診斷已經(jīng)可以提供人體內(nèi)部三維圖像。除了在醫(yī)學(xué)上,倫琴射線還應(yīng)用在微觀世界的觀察和對(duì)太空的研究。另外一個(gè)倫琴射線的重大應(yīng)用領(lǐng)域是材料無(wú)損探傷。使用倫琴射線可以檢測(cè)出金屬材料和焊接部位的內(nèi)部缺陷。
為了紀(jì)念倫琴的成就,X射線在許多國(guó)家被稱為倫琴射線。另外第111號(hào)化學(xué)元素錀(Roentgenium (Rg))也以倫琴命名。在倫琴的祖國(guó),德國(guó)有許多以倫琴命名為學(xué)校,街道和廣場(chǎng)。由于倫琴在物理學(xué)的杰出成就,在德國(guó)的吉森市,柏林市和倫琴的出生地倫內(nèi)普(Lennep)(雷姆沙伊德)都建有倫琴紀(jì)念碑。
諾貝爾獎(jiǎng)
1895年圣誕節(jié)前夕,他給他妻子的手拍了一張X光片。隨后發(fā)表了關(guān)于他拍攝妻子手骨照片的論文并演示了拍攝過(guò)程。那個(gè)時(shí)候,諾貝爾獎(jiǎng)剛剛設(shè)立。評(píng)獎(jiǎng)委員會(huì)在1901年將第一個(gè)物理學(xué)獎(jiǎng)?lì)C發(fā)給倫琴時(shí),特別指出,這位德國(guó)學(xué)者的發(fā)現(xiàn),具有“實(shí)際應(yīng)用結(jié)果”。當(dāng)時(shí)的倫琴,已經(jīng)非常有名,獲得了不少的獎(jiǎng)譽(yù),所以,把剛剛問(wèn)世的諾貝爾獎(jiǎng)發(fā)給他,不僅給他本人帶來(lái)榮譽(yù),而且也一定有利于提高這一新獎(jiǎng)的聲譽(yù)。然而,諾貝爾獎(jiǎng)?wù)鲁讨形ㄒ灰蟮墨@獎(jiǎng)發(fā)言,倫琴卻從來(lái)沒(méi)有做過(guò)。這位著名的科學(xué)家,不愛(ài)在公共場(chǎng)合出頭露面,一生中經(jīng)常躲避這樣的發(fā)言。
雜聞?shì)W事
轟動(dòng)國(guó)際學(xué)術(shù)界的新聞
1895年12月28日,倫琴用《一種新的射線——初步報(bào)告》這個(gè)題目,向維爾茨堡物理學(xué)醫(yī)學(xué)協(xié)會(huì)作了報(bào)告,宣布他發(fā)現(xiàn)了X射線,闡述這種射線具有直線傳播、穿透力強(qiáng)、不隨磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)等性質(zhì)。這一發(fā)現(xiàn)立即引起了強(qiáng)烈的反響:1896年1月4日柏林物理學(xué)會(huì)成立50周年紀(jì)念展覽會(huì)上展出X射線照片。1月5日維也納《新聞報(bào)》搶先作了報(bào)道;1月6日倫敦《每日記事》向全世界發(fā)布消息,宣告發(fā)現(xiàn)X射線。這些宣傳,轟動(dòng)了當(dāng)時(shí)國(guó)際學(xué)術(shù)界,論文《初步報(bào)告》在3個(gè)月之內(nèi)就印刷了5次,立即被譯成英、法、意、俄等國(guó)文字。1月中旬,倫琴應(yīng)召到柏林皇宮,當(dāng)著威廉皇帝和王公、大臣們的面作了演示。X射線作為世紀(jì)之交的三大發(fā)現(xiàn)之一,引起了學(xué)術(shù)界極大的研究熱情,據(jù)統(tǒng)計(jì),只是1896年一年,世界各國(guó)發(fā)表的有關(guān)論文就有1千多篇,有關(guān)的小冊(cè)子達(dá)50種。
將獎(jiǎng)金獻(xiàn)給維爾茨堡
倫琴一生獻(xiàn)身科學(xué),對(duì)物質(zhì)利益十分淡薄,他不僅將自己的發(fā)現(xiàn)無(wú)私地奉獻(xiàn)給了社會(huì),也將自己所獲諾貝爾獎(jiǎng)金全部獻(xiàn)給維爾茨堡大學(xué)以促進(jìn)科學(xué)的發(fā)展。
他的一個(gè)終生好友鮑維利(M.Boveri)寫道:“他的突出性格是絕對(duì)的正直。我們大概可以這樣說(shuō),無(wú)論從那種意義上講,他都是19世紀(jì)理想的化身:堅(jiān)強(qiáng)、誠(chéng)實(shí)而有魄力;獻(xiàn)身科學(xué),從不懷疑科學(xué)的價(jià)值;盡管他有自我批評(píng)精神并富有幽默感,但他也許被賦予了某種不自覺(jué)的同情心;他對(duì)人民,對(duì)記憶中的事物以及對(duì)理想具有一種少有的忠誠(chéng)和犧性精神,……但在接受新思想上,他卻胸襟寬大,……”。
我的發(fā)現(xiàn)屬于所有人
與會(huì)者焦急地等待倫琴做關(guān)于他發(fā)現(xiàn)神秘的X光射線的報(bào)告,儼然在等一件爆炸性的重要新聞。5點(diǎn)鐘左右, 在學(xué)校的一間教室里,符茨堡大學(xué)城的醫(yī)生、學(xué)者、工程師、企業(yè)主、記者、攝影師和藝術(shù)家應(yīng)邀而來(lái),過(guò)道上、窗臺(tái)上都擠滿了大學(xué)生。預(yù)定的時(shí)間一到,倫琴就開(kāi)始演講。他向與會(huì)者介紹,他如何成功地發(fā)現(xiàn)了神秘的射線,并表示愿意當(dāng)眾演試這一過(guò)程。
“……現(xiàn)在我請(qǐng)凱利凱爾教授到工作臺(tái)前來(lái)!”
著名的解剖學(xué)家站起身來(lái),好不容易才擠到了前面。
“請(qǐng)把您的右手放到感光板上。”倫琴鎮(zhèn)定自若地說(shuō)道。
醫(yī)生的手遮住了暗匣,暗匣里有一塊感光板。瓦格涅爾工程師將四周的光遮住,于是倫琴開(kāi)始重復(fù)他兩周以前在普留斯米奴斯身上做過(guò)的試驗(yàn)。
當(dāng)瓦格涅爾將顯影后的感光板拿來(lái)之后,倫琴立刻毫不遲疑地將它拿給大家看。經(jīng)過(guò)幾分鐘的沉寂,與會(huì)的人們才從驚奇之中清醒過(guò)來(lái),興奮地又是贊嘆、又是鼓掌。
這時(shí),凱利凱爾教授轉(zhuǎn)過(guò)身來(lái),面對(duì)歡呼的人群。
“先生們!在這張照片上,你們看到了我這只手的骨骼圖象。本人有生以來(lái),像這種奇跡還從未見(jiàn)過(guò)。請(qǐng)?jiān)试S我向你們建議:今后就將X射線定名為倫琴射線,以此來(lái)表示對(duì)科學(xué)家威廉·康拉德·倫琴教授偉大勞動(dòng)的由衷謝意!”
倫琴想說(shuō)些表示反對(duì)這樣做的話,然而他的話被吞沒(méi)在歡呼的聲浪之中了。
沒(méi)有一個(gè)人愿離席而去。倫琴不得不回答與會(huì)者所提出的各種問(wèn)題。
“我知道,先生們!”他笑著回答道,“我知道,我會(huì)因此而發(fā)財(cái)致富,但是,我并不準(zhǔn)備拍賣這一發(fā)現(xiàn)。”
“這我可就不懂了,”一位企業(yè)家困惑不解地直搖頭,“為什么您不想以此來(lái)賺錢呢?我出50萬(wàn)!”
“哪怕是1千萬(wàn)!”倫琴淡然一笑答道:“我的發(fā)現(xiàn)屬于所有的人。但愿我的這一發(fā)現(xiàn)能被全世界科學(xué)家所利用。這樣,它就會(huì)更好地服務(wù)于全人類……”。
其他信息
照射量單位
倫琴是放射性物質(zhì)產(chǎn)生的照射量的一個(gè)單位。得名于德國(guó)實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家威廉·康拉德·倫琴(Wilhelm Conrad R?ntgen)。英文代號(hào)為R,其定義是在0攝氏度,760毫米汞柱氣壓的1立方厘米空氣中造成1靜電單位(3.3364×10^10庫(kù)侖)正負(fù)離子的輻射強(qiáng)度=1倫琴單位。倫琴單位不是國(guó)際單位,但在醫(yī)學(xué)等方面還是很常用。與國(guó)際單位的換算是1倫琴單位=2.58×10-4庫(kù)侖/千克。一般用來(lái)衡量X射線和γ射線的強(qiáng)度。用倫琴單位衡量其他形式的輻射(例如α粒子)時(shí)可以乘上一個(gè)表示生物影響性能的Q因子。
倫琴單位表示的是存在的輻射量,不等于生物組織的吸收情況。衡量后者使用的是輻射劑量,單位為雷姆或西弗。1雷姆大致相當(dāng)于人體全部吸收了1倫琴單位的輻射。西弗(又譯希沃特,英文Sievert,縮寫Sv)是一個(gè)國(guó)際單位制導(dǎo)出單位,用來(lái)衡量輻射對(duì)生物組織的傷害(劑量當(dāng)量)。得名于瑞典生物物理學(xué)家Rolf Maximilian Sievert。定義為1西弗=1焦耳(輻射能量)/公斤。舊時(shí)劑量當(dāng)量還用雷姆單位(又稱人體倫琴當(dāng)量)衡量,1雷姆=0.01西弗。
獲得獎(jiǎng)金
倫琴獎(jiǎng)金是德國(guó)吉森尤斯圖斯·利比希大學(xué)頒發(fā)一項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì),由德國(guó)的兩家公司于1974年共同設(shè)立,他們是韋茨拉爾的阿圖爾普法伊菲爾股份有限公司和霍伊歇爾海姆-吉森的順克·埃貝股份有限公司。這兩家公司為倫琴獎(jiǎng)金一直擔(dān)保了6年,也就是說(shuō)一直擔(dān)保到1980年。倫琴獎(jiǎng)金每年頒發(fā)一次,獎(jiǎng)金金額為5000馬克,主要授予年青科學(xué)家,獎(jiǎng)勵(lì)他們?cè)诜派湮锢韺W(xué)與放射生物學(xué)領(lǐng)域基礎(chǔ)研究中所寫的優(yōu)秀論文或其它形式的杰出貢獻(xiàn)。倫琴獎(jiǎng)金的評(píng)選委員會(huì)由兩家創(chuàng)辦公司和吉森大學(xué)的代表組成,負(fù)責(zé)對(duì)由頒獎(jiǎng)委員會(huì)推薦出的候選人進(jìn)行評(píng)選。倫琴獎(jiǎng)金可授予一人,也可由幾人分享。
倫琴衛(wèi)星
倫琴衛(wèi)星(Röntgensatellit,縮寫為ROSAT)是德國(guó),美國(guó)和英國(guó)聯(lián)合研制 的一顆X射線天文衛(wèi)星,為紀(jì)念發(fā)現(xiàn)X射線的德國(guó)物理學(xué)家倫琴而命名。這顆衛(wèi)星原計(jì)劃由航天飛機(jī)發(fā)射,由于挑戰(zhàn)者號(hào)事故,推遲到1990年6月1日,用德?tīng)査蘒I型火箭在美國(guó)卡納維拉爾角發(fā)射升空。衛(wèi)星上搭載有兩臺(tái)成像望遠(yuǎn)鏡,工作波段分別為0.1-2.4keV的軟X射線和0.06-0.2keV的極紫外線。其中X射線望遠(yuǎn)鏡采用4層沃爾特I型掠射式望遠(yuǎn)鏡,總接收面積為1140平方厘米,分辨率可達(dá)5角秒。
1990年7月到1991年2月,倫琴衛(wèi)星進(jìn)行了為期6個(gè)月的軟X射線巡天觀測(cè)。在后來(lái)的9年里,倫琴衛(wèi)星探測(cè)到了150,000個(gè)X射線源,取得了一批重要的成果,包括拍攝到了月亮的X射線照片、觀測(cè)了超新星遺跡和星系團(tuán)的形態(tài)、探測(cè)了分子云發(fā)出的彌散X射線輻射陰影、孤立中子星、蘇梅克-列維9號(hào)彗星與木星碰撞發(fā)出的X射線、雙子座X射線源杰敏卡的脈動(dòng)等等,還發(fā)現(xiàn)了彗星的X射線輻射。1999年12月12日,倫琴衛(wèi)星停止工作。