德國物理學家倫琴簡介
德國物理學家倫琴簡介
威廉·倫琴是德國物理學家，發(fā)現了X射線，為開創(chuàng)醫(yī)療影像技術鋪平了道路。下面小編就帶大家一起來詳細了解下威廉·倫琴吧。
倫琴人物簡介
威廉·倫琴(德語：WilhelmR?ntgen，1845年3月27日-1923年2月10日)，德國物理學家，由于發(fā)現了X射線，為開創(chuàng)醫(yī)療影像技術鋪平了道路，1901年被授予首次諾貝爾物理學獎。倫琴一生在物理學許多領域中進行過實驗研究工作，如對電介質在充電的電容器中運動時的磁效應、氣體的比熱容、晶體的導熱性、熱釋電和壓電現象、光的偏振面在氣體中的旋轉、光與電的關系、物質的彈性、毛細現象等方面的研究都作出了一定的貢獻。
倫琴人物生平
少年時期
倫琴1845年3月27日生于德國萊茵州萊耐普城。父親是一個毛紡廠小企業(yè)主，母親是一個心地非常善良的荷蘭人。他是獨生子。他的小學、中學是在荷蘭讀完的。17歲就讀于荷蘭烏屈克市技術學校。倫琴于20歲進入瑞士蘇黎世工業(yè)大學，1868年畢業(yè)，取得了機械工程師稱號，次年，以論文《氣體的特性》獲得哲學博士學位。27歲時與安娜·別魯塔·魯德維希締結良緣。他工作認真仔細，被當時著名物理學家孔德邀做助手，在威茨堡市麥米倫大學物理研究所工作。他選擇物理學為終生事業(yè)也是受孔德的影響，并得到了他很多的幫助。
師從名師
1872年隨孔德到斯決司堡大學并升任講師和副教授。
1879年，由于杰出的研究工作在濟森大學取得了教授職銜。在這里主要是研究“光”和“電”的關系。
1888年又回到了威茨堡麥米倫大學，即孔德之后，任物理研究所所長。1894年被選任威茨堡麥米倫大學校長。這是歐洲的物理學家們和倫琴都在研究真空放電現象和陰極射線。倫琴在克魯克斯高度真空管通高壓電流時看到陰極射線，電子碰在管壁上發(fā)生藍白色的熒光，還發(fā)現玻璃管外也有熒光。于是便產生疑問，或許這是一種肉眼看不見的未知射線。只有真正工作細心、認真踏實的人才能注意并進一步去探索這種細微的變化。
發(fā)現X線
1895年11月8日，倫琴把實驗室的門關的緊緊的，一個人在那里進行陰極射線的研究，在出現陰極射線時，旁邊涂有氰化鉑鋇的熒光屏上，似乎也發(fā)出點藍白色的光。陰極射線是不能通過玻璃管壁的，尤其是倫琴自己精心制造的裝置，陰極射線漏出來也是不可能的。倫琴把玻璃管用黑紙緊緊地蒙上，通電后陰極射線發(fā)出的光被遮住了，氰化鉑鋇卻依然發(fā)亮。斷電時就不見了，倫琴用10張黑紙包著玻璃管或以鋁板把玻璃
管和熒光屏隔開，熒光屏仍亮著;把厚鉛板夾在里面試試，亮光突然消失，鉛板一拿開，又重新發(fā)亮。倫琴把手插進去一看，在熒光屏上模模糊糊有手骨的形象，手的輪廓也隱約可見，由于這是一種性質不明的新射線，就姑且稱為“X線”。為了仔細研究X線，倫琴把床也搬進了實驗室，整整7個星期，倫琴埋首在“X線”中。圣誕節(jié)前夕，夫人別魯塔來到實驗室，他把她的手放到照相底板上用“X線”照了一張照片，這是人類的第一張X線照片，倫琴親自在照相底板上用鋼筆寫上1895，12，22。別魯塔看到照片驚嘆不已，問：“這個圓環(huán)是什么?”，“是我們的結婚戒指!”。這時他們完全沉醉幸福之中了。
倫琴于1895年12月28日把《關于一種新的射線》為題的論文送交威茨堡物理學會和醫(yī)學協會會長手里，他以嚴密的文筆，將7個星期的研究結果，寫成16個專題。這年正是倫琴50年華誕。這是他為人類奉獻的一份最珍貴的禮物。
次年1月5日論文副本在《維也納日報》星期版的頭版頭條作了詳細的報道。這一偉大的發(fā)現立即傳遍了全世界。1月13日下午5時，倫琴應邀在德皇威廉二世和皇后御前作講演和表演，德皇與他共進晚餐并授予二級寶冠勛章和勛位，并批準在波茨坦橋旁為他建立塑像的榮譽。1月23日在再作了公開演講后，他的好友柯立卡，一位解剖學教授建議以“倫琴線”命名此新射線作為紀念，大學生也于當晚舉行了火炬游行以示慶祝。但倫琴說：“假如沒有前人的卓越研究，我X線發(fā)現是很難實現的”。謙虛的態(tài)度、高尚的品格，倫琴不愧是我們光輝的楷模。
1900年倫琴轉任慕尼黑大學物理系主任和教授。
諾貝爾獎
1901年他成為諾貝爾獎金第一位物理學獎金獲得者，他立即將此項獎金轉贈威茨堡大學物理研究所為添置設備之用。此后根據不完全統計，他生前和逝世后所獲得的各種榮譽不下于150項，若對倫琴的成就作出估價是很困難的。
倫琴的工作是在簡陋的環(huán)境中完成的。一個不大的工作室，窗下是張大桌子，左旁是個木架子放著日常用品，前面是個火爐，右旁放著高壓放電儀器，這就是人類第一次進行X線試驗的地方。倫琴一生謙虛謹慎，從不居功自傲，他以一個普通成員的身份進行教學和科研工作。他的X線研究工作從當前的水平來看，已非常完整。他謝絕了貴族的稱號，不申請專利，不謀求贊助，使X線的應用得到迅速發(fā)展和普及。
自1540-1895年間對X線的發(fā)現有關的科學家有25位，其中有波爾、牛頓、富蘭克林、安培、歐姆、法拉第、赫茲、克魯克斯、雷納德等，倫琴在他們的基礎上加上自己的努力探索終于取得了成功。
X線應用
1896年X線便應用于臨床醫(yī)學，第一次在倫敦一婦女手中的軟組織中取出了一根縫針。身體的任何部位、組織、器官都可以用X線顯示并發(fā)現異常。倫琴于1919年辭掉了行政職務，專做科學和教學工作，他以研究結晶物理學為基礎，直到去世前三天還在研究室工作。倫琴的晚年是很寂寞坎坷的，飽受第一次世界大戰(zhàn)的困境和戰(zhàn)后的影響，曾是他體重減輕了50磅。他患胃腸道病，在急性腦病后3天，于1923年2月10日，安靜地結束了78年光輝的人生旅程，人類的一顆巨星隕落了。他用雙手開辟了向原子物理學進軍的道路，醫(yī)用放射學從此誕生并得到了發(fā)展，給人類帶來了幸福。 倫琴畢生從事偉大的科學研究事業(yè)，他作風嚴謹，虛心好學，誠懇待人，刻苦鉆研，專心致志，堅持不懈，歷盡艱辛完成他的理想，這就是他留給我們最寶貴的遺產 迄今為止最重要的化學元素111舉行命名儀式，正式將其命名為“倫”(Rg)，以紀念發(fā)現倫琴射線的第一位諾貝爾物理學獎獲得者威廉-倫琴。化學元素111是德國重離子研究中心西爾古德·霍夫曼教授領導的國際科研小組在1994年首先發(fā)現和證實的。
2003年，國際化學聯合會正式承認了該研究中心首先發(fā)現了化學元素111，并在2004年接受了將其命名為Rg的建議。在物理學家倫琴發(fā)現倫琴射線111年之際，位于德國達姆斯施塔特的重離子研究中心舉行儀式，正式將化學元素111命名為“倫”。
倫琴射線
X射線是由于原子中的電子在能量相差懸殊的兩個能級之間的躍遷而產生的粒子流，是波長介于紫外線和γ射線 之間的電磁波。其波長很短約介于0.01~100埃之間。由德國物理學家W.K.倫琴于1895年發(fā)現，故又稱倫琴射線。
倫琴射線具有很高的穿透本領，能透過許多對可見光不透明的物質，如墨紙、木料等。這種肉眼看不見的射線可以使很多固體材料發(fā)生可見的熒光，使照相底片感光以及空氣電離等效應。波長小于0.1埃的稱超硬X射線，在0.1～1埃范圍內的稱硬X射線，1～100埃范圍內的稱軟X射線。
X射線最初用于醫(yī)學成像診斷和 X射線結晶學。X射線也是游離輻射等這一類對人體有危害的射線。
倫琴的故事
這是1895年的一天晚上，在德國某城一個科學家的家庭里發(fā)生的故事。|
物理學家倫琴(1845—1923年)啃了幾口面包，就又回到實驗室去了。妻子貝塔立刻走出臥室，包了一些食物，怒氣沖沖地給倫琴送去。此時，倫琴正在實驗室里聚精會神地做著實驗。他把一本厚書放在相距大約兩米遠的一架熒光屏與一只克魯斯管之間。
“你究竟還要不要吃晚飯?現在都已過深夜12點了。”貝塔到實驗室，板著臉，大聲對倫琴叫道。
“喂，親愛的，快來看，我發(fā)現了一種新的射線。你看，它能穿過兩米厚的空氣，還透過這本厚書。真是太神奇了。”倫琴看到妻子來了，立刻高興地手舞足蹈。
妻子剛進實驗室的時候，可沒有在意倫琴的實驗。聽到丈夫神秘而激動的聲音，好奇心也來了：“你再做一遍，讓我從頭看一下吧。”
“好的!”倫琴對妻子說，“不過，你得幫我一下，請拿著熒光屏，逐漸退遠去，這樣我們就可以測出射線的射程了。”
妻子照倫琴說的去做了，可是，剛走一步，只聽她突然驚叫起來：“藹—，親愛的，快來看我的手。”
“你的手怎么啦?是不是被刺痛了?”倫琴趕緊抓住妻子的手，關切地問。
“不是的，你快看屏幕上面。”貝塔神色驚慌地大聲說。
這時，倫琴立刻看到熒光屏上清晰地顯示出貝塔手指的骨骼影像，“喔——真是奇跡，真正的奇跡。”倫琴驚喜地叫道。隨即一個新的設想在他的腦中出現了。“親愛的，你把手放到熒光屏前回去，我給你的手照一張相。”
妻子把手放在克魯克斯管附近的用黑紙包好的底片上。不一會兒，倫琴便把照片洗出來了。這是妻子的一個完整的手骨影像，連她戴在無名指上的結婚戒指也可以看得清清楚楚。
“親愛的，我們可有了一項世界上了不起的發(fā)現了。這張照片，就是我們奉獻給人類的最珍貴的禮物。”50歲的倫琴揮動著照片，激動得跟孩子一般。
“對，親愛的。但是，造就這奇跡的看不見的射線究竟是什么呢?”
“啊!這可是種神奇的射線。”倫琴喃喃自語，“稱它什么好呢?”
“它還是未知數嘛，是X。”妻子打趣地插話道。
“對，就叫它X射線。”倫琴眉毛一揚，大著嗓門說道。
就這樣世界上出現了被稱為X的射線。此種射線能透視人體，顯示出患者骨胳和內臟的結構，準確地指出病變部位和其他情況，便于確診治療。由于這一重大的發(fā)現，倫琴榮獲了1901年的諾貝爾物理學獎。人們還把X射線稱作倫琴射線。
倫琴人物評價
完美的研究成果是研究主體――科學家本人完美人格的體現。倫琴完美的人格特質主要體現在如下方面。
積極的創(chuàng)新意識，跟蹤學科發(fā)展動向。從1869年6月以《各種氣體的研究》的杰出論文獲博士學位開始，倫琴先后在多所大學和氣體、晶體的熱傳導、電磁學、光學多個物理學領域開展研究，其開拓性的研究成果充分顯示了他超人的智慧、深邃的學識和獨特的構思，在世界范圍建立了崇高的實驗物理學家的聲望。1888年~1893年擔任維爾茨堡大學物理研究所所長，1894年50歲的倫琴眾望所歸擔任維爾茨堡大學校長，足以表明其學術上的輝煌。然而，他在承擔大學校長繁重管理任務的同時，仍能持續(xù)關注物理學研究的熱點并將研究方向轉向全新領域。對在自己熟悉領域已建立崇高學術聲望的倫琴，涉足全新研究領域，充分顯示了其開拓創(chuàng)新意識和探索未知世界的勇氣。
敏銳的觀察力和準確的洞察力。在重復他人陰極射線研究過程中，敏銳的觀察到距陰極射線管約1m處、做其他實驗用的涂有熒光物質鉑氰化鋇的紙板發(fā)出的熒光，而陰極射線僅能穿透幾cm的空氣。從幾cm和1m距離的差別，他馬上意識到可能是陰極射線以外的“新的輻射”導致熒光屏發(fā)光。并以此為突破，成就了后來的發(fā)現。成分展現了他作為實驗物理大師的敏銳觀察力和深刻洞察力。
不拘偏見、不囿于傳統。其他科學家錯失發(fā)現X射線的機遇，一個重要原因是他們受制于傳統觀念或局限于自己關注的問題，糾結于陰極射線本質的爭論。倫琴則不同，正如在慕尼黑大學為他舉辦的慶祝大會上，倫琴曾平靜地說：“對科學家來說，最大的快樂是無論對什么問題，都不能拘泥于偏見，要自由地繼續(xù)進行研究，對研究者來說，沒有比問題得到解答時那樣心滿意足、無比喜悅的了，無論外界怎樣承認或夸獎都比不上它” 。
嚴謹、求實，追求完美的品格。倫琴意識到自己觀察到一種新的輻射后并沒有立即公布自己的實驗結果，而是在接下來的六個星期內，幾乎與世隔絕，獨自工作，密集開展了對這種“新的輻射”性質的探索研究。研究了不同物質，書本、木板、橡膠板、不同種類和厚度的金屬板等，對新射線的阻擋能力，并拍攝了妻子手骨照片，直到給出“完美無瑕”的結果才公之于眾。倫琴在接受新聞記者采訪時曾說：“我不是預言家，也不喜歡預言;我繼續(xù)我的實驗研究，我從不發(fā)表沒有把握的結果”，也充分體現了他“精益求精、追求完美”的科學品格。
鍥而不舍，追求卓越，最大限度地窮盡本領域研究，對發(fā)現的描述完全正確。倫琴公布發(fā)現后，面對引起的迅速、廣泛和規(guī)?？涨暗霓Z動效應，并沒有沉浸在激昂的興奮中，而是以巨大的自制力保持鎮(zhèn)靜和理智，繼續(xù)開展X射線性質的研究。倫琴1895年~1897年三篇關于X射線研究的論文，幾乎窮盡了本領域當時設備可能實現的所有結果，而且對X射線性質的預測幾乎毫無錯誤，致使隨后的十年中對X射線性質的認識沒有顯著進展，充分體現了這位杰出實驗物理學家對科學的忠誠、高超的實驗技術和縝密的科學思維能力。正如勞厄在評價倫琴時所說：“這三篇論文對事物敘述得如此詳盡無遺，以至在整整十年中不可能補充任何新的東西。據我所知，在所有論述發(fā)現的文章中，疏漏如此之少者寥寥無幾，倫琴的論文寫得何等精心。”
淡泊名利、謙虛謹慎。X射線的發(fā)現不僅在科學上揭開了物理學革命的序幕，它在醫(yī)學界的迅速和廣泛應用也堪稱基礎研究價值的最完美體現。倫琴發(fā)現X射線的消息傳到美國僅僅4天，美國人就用X射線發(fā)現了留在受傷者身體里的子彈。100多年來，其在醫(yī)學領域的應用關乎每個人。倫琴清楚地知道自己的發(fā)現在科學上和醫(yī)學上的巨大價值。然而，他不曾有過任何謀求金錢上利益的想法，放棄了所有關于X射線產品的專利。他說：“我認為任何科學工作者的發(fā)現或發(fā)明都應屬于全人類，這些發(fā)現和發(fā)明不應以任何形式受到專利、證書和合同的約束，也不應受到任何集團的控制。”同時，他是迄今為止唯一放棄在諾貝爾頒獎典禮上演講的獲獎者，并把相當于其20年薪水的15萬瑞典克朗獎金全部捐贈給維爾茨堡大學做研究基金，即使在退休后生活清貧，也未曾動過存在銀行里的5萬元獎金，執(zhí)著持守捐贈的承諾。正如他的好朋友鮑維利(Boveli)說，“他的突出性格是的正直，我們可以這樣說，從哪種意義上講，他都是19世紀理想的化身：堅強、誠實而有魄力;獻身科學，從不懷疑科學的價值;他對人民，對記憶中的事物以及對理想具有一種少有的忠誠和犧牲精神……”倫琴以發(fā)現、認識自然的真理為最大快樂，并把自己的發(fā)現貢獻給全人類，堅守豐富的學術世界和精神追求，為社會公眾和現代學人樹立了光輝典范。
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