伦琴射线的发现给我们的启示

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伦琴射线的发现给我们的启示 —— 偶然之中的必然 高荷洁 摘要： X 伦琴对阴极射线研究发现了射线，从而引发了物理学上的一场伟大变 X 革，同时射线在工农业、医疗等方面得以应用。综观这一伟大发现过程，给我们以 —— 深刻启示偶然之中的必然。 1 、引言 19X 世纪末最具革命性的发现之一射线，是由德国实验物理学家、首届诺贝尔物 理学奖获得者伦琴在一次偶然事件中发现的，但被伦琴抓住的这一偶然机会却绝非偶 然，是同他一惯的、严谨的科学态度、敏锐的观察力、扎扎实实的工作作风分不开的， 是偶然之中的必然。 2X 、射线的发现过程 1876F 年德国物理学家哥耳德斯坦（·Goldstenin1850-1931）在实验室中发现阴 极射线后，英国物理学家克鲁克斯提出：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，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，射线在发挥光的玻璃管壁上投下了十字的阴影，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。赫兹用实验 证明，“阴极射线不仅能通过细孔，而且能通过金属箔材料本身。”1892年，赫兹让他 的助手勒纳德看了他刚发现的新现象并让勒纳德研究“阴极射线是物质中的现象还是 以太中的现象”。勒纳德通过实验发现，阴极射线在空气中传播的距离是分米数量级。 伦琴对阴极射线也产生了极大兴趣，他重做了赫兹和勒纳德等人的实验。实验证 明了勒纳德关于阴极射线可以穿透几厘米空气的性质。1895年11月8日晚，当他进一 步实验时，为了阻止紫外线、可见光的影响，并且又不使管内的可见光泄漏出管外， 伦琴用黑色的硬纸板，把放电管严严密密地封好，当他在暗室里接通高压电源时，意 外发现1ｍ以外的涂有亚铂氰化钡的荧光屏发出了荧光；而一断开电源，荧光就即刻 消失。他把荧光屏逐渐移远，发现移到2ｍ左右，屏上仍有荧光出现。这一现象使他 很惊讶，因为他明白阴极射线只能穿透几厘米空气，而绝不能使一二米外的荧光屏发 光，而且阴极射线是不能透过玻璃管的，那么透过玻璃管使荧光屏发光的究竟是什么 射线呢？ 作为一个真正的科学研究者，伦琴当时感兴趣的是新的、尚未经历过的东西。为 了对这现象作出全面检验，并从中得到“完美无暇的结果”。他废寝忘食、夜以继日， 在实验室里连续工作了6周，在经过反复实验之后，伦琴确信发现了一种尚未为人所 知的新射线。由于当时新射线的本质还不太清楚，所以他把这种新射线称为“X射线”。 为了检验这种射线的穿透本领，伦琴选用多种物质，逐个放在放电管和荧光屏之间 进行实验。他发现“一切物体对这种作用都是透明的，只是程度极为不同……，纸是 最透明的，在一本1000页的带封面的书的后面，我仍然清楚地看到了荧光……，在两 付纸牌的后面荧光可以看见……，厚的木块也是透明的，二三厘米厚的松木（对射线