德國(guó)物理學(xué)家倫琴簡(jiǎn)介
德國(guó)物理學(xué)家倫琴簡(jiǎn)介
威廉·倫琴是德國(guó)物理學(xué)家，發(fā)現(xiàn)了X射線，為開(kāi)創(chuàng)醫(yī)療影像技術(shù)鋪平了道路。下面小編就帶大家一起來(lái)詳細(xì)了解下威廉·倫琴吧。
倫琴人物簡(jiǎn)介
威廉·倫琴(德語(yǔ)：WilhelmR?ntgen，1845年3月27日-1923年2月10日)，德國(guó)物理學(xué)家，由于發(fā)現(xiàn)了X射線，為開(kāi)創(chuàng)醫(yī)療影像技術(shù)鋪平了道路，1901年被授予首次諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。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)。
倫琴人物生平
少年時(shí)期
倫琴1845年3月27日生于德國(guó)萊茵州萊耐普城。父親是一個(gè)毛紡廠小企業(yè)主，母親是一個(gè)心地非常善良的荷蘭人。他是獨(dú)生子。他的小學(xué)、中學(xué)是在荷蘭讀完的。17歲就讀于荷蘭烏屈克市技術(shù)學(xué)校。倫琴于20歲進(jìn)入瑞士蘇黎世工業(yè)大學(xué)，1868年畢業(yè)，取得了機(jī)械工程師稱號(hào)，次年，以論文《氣體的特性》獲得哲學(xué)博士學(xué)位。27歲時(shí)與安娜·別魯塔·魯?shù)戮S希締結(jié)良緣。他工作認(rèn)真仔細(xì)，被當(dāng)時(shí)著名物理學(xué)家孔德邀做助手，在威茨堡市麥米倫大學(xué)物理研究所工作。他選擇物理學(xué)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(xué)并升任講師和副教授。
1879年，由于杰出的研究工作在濟(jì)森大學(xué)取得了教授職銜。在這里主要是研究“光”和“電”的關(guān)系。
1888年又回到了威茨堡麥米倫大學(xué)，即孔德之后，任物理研究所所長(zhǎng)。1894年被選任威茨堡麥米倫大學(xué)校長(zhǎng)。這是歐洲的物理學(xué)家們和倫琴都在研究真空放電現(xiàn)象和陰極射線。倫琴在克魯克斯高度真空管通高壓電流時(shí)看到陰極射線，電子碰在管壁上發(fā)生藍(lán)白色的熒光，還發(fā)現(xiàn)玻璃管外也有熒光。于是便產(chǎn)生疑問(wèn)，或許這是一種肉眼看不見(jiàn)的未知射線。只有真正工作細(xì)心、認(rèn)真踏實(shí)的人才能注意并進(jìn)一步去探索這種細(xì)微的變化。
發(fā)現(xiàn)X線
1895年11月8日，倫琴把實(shí)驗(yàn)室的門關(guān)的緊緊的，一個(gè)人在那里進(jìn)行陰極射線的研究，在出現(xiàn)陰極射線時(shí)，旁邊涂有氰化鉑鋇的熒光屏上，似乎也發(fā)出點(diǎn)藍(lán)白色的光。陰極射線是不能通過(guò)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(lái)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(shí)就不見(jiàn)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(kāi)，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(kāi)，又重新發(fā)亮。倫琴把手插進(jìn)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(jiàn)，由于這是一種性質(zhì)不明的新射線，就姑且稱為“X線”。為了仔細(xì)研究X線，倫琴把床也搬進(jìn)了實(shí)驗(yàn)室，整整7個(gè)星期，倫琴埋首在“X線”中。圣誕節(jié)前夕，夫人別魯塔來(lái)到實(shí)驗(yàn)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(wèn)：“這個(gè)圓環(huán)是什么?”，“是我們的結(jié)婚戒指!”。這時(shí)他們完全沉醉幸福之中了。
倫琴于1895年12月28日把《關(guān)于一種新的射線》為題的論文送交威茨堡物理學(xué)會(huì)和醫(yī)學(xué)協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)手里，他以嚴(yán)密的文筆，將7個(gè)星期的研究結(jié)果，寫成16個(gè)專題。這年正是倫琴50年華誕。這是他為人類奉獻(xiàn)的一份最珍貴的禮物。
次年1月5日論文副本在《維也納日?qǐng)?bào)》星期版的頭版頭條作了詳細(xì)的報(bào)道。這一偉大的發(fā)現(xiàn)立即傳遍了全世界。1月13日下午5時(shí)，倫琴應(yīng)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(jìn)晚餐并授予二級(jí)寶冠勛章和勛位，并批準(zhǔn)在波茨坦橋旁為他建立塑像的榮譽(yù)。1月23日在再作了公開(kāi)演講后，他的好友柯立卡，一位解剖學(xué)教授建議以“倫琴線”命名此新射線作為紀(jì)念，大學(xué)生也于當(dāng)晚舉行了火炬游行以示慶祝。但倫琴說(shuō)：“假如沒(méi)有前人的卓越研究，我X線發(fā)現(xiàn)是很難實(shí)現(xiàn)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(zhuǎn)任慕尼黑大學(xué)物理系主任和教授。
諾貝爾獎(jiǎng)
1901年他成為諾貝爾獎(jiǎng)金第一位物理學(xué)獎(jiǎng)金獲得者，他立即將此項(xiàng)獎(jiǎng)金轉(zhuǎn)贈(zèng)威茨堡大學(xué)物理研究所為添置設(shè)備之用。此后根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，他生前和逝世后所獲得的各種榮譽(yù)不下于150項(xiàng)，若對(duì)倫琴的成就作出估價(jià)是很困難的。
倫琴的工作是在簡(jiǎn)陋的環(huán)境中完成的。一個(gè)不大的工作室，窗下是張大桌子，左旁是個(gè)木架子放著日常用品，前面是個(gè)火爐，右旁放著高壓放電儀器，這就是人類第一次進(jìn)行X線試驗(yàn)的地方。倫琴一生謙虛謹(jǐn)慎，從不居功自傲，他以一個(gè)普通成員的身份進(jìn)行教學(xué)和科研工作。他的X線研究工作從當(dāng)前的水平來(lái)看，已非常完整。他謝絕了貴族的稱號(hào)，不申請(qǐng)專利，不謀求贊助，使X線的應(yīng)用得到迅速發(fā)展和普及。
自1540-1895年間對(duì)X線的發(fā)現(xiàn)有關(guān)的科學(xué)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(chǔ)上加上自己的努力探索終于取得了成功。
X線應(yīng)用
1896年X線便應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)，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(xiàn)異常。倫琴于1919年辭掉了行政職務(wù)，專做科學(xué)和教學(xué)工作，他以研究結(jié)晶物理學(xué)為基礎(chǔ)，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(jié)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(kāi)辟了向原子物理學(xué)進(jìn)軍的道路，醫(yī)用放射學(xué)從此誕生并得到了發(fā)展，給人類帶來(lái)了幸福。 倫琴畢生從事偉大的科學(xué)研究事業(yè)，他作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)，虛心好學(xué)，誠(chéng)懇待人，刻苦鉆研，專心致志，堅(jiān)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(chǎn) 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“倫”(Rg)，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?；瘜W(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Rg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“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(gè)能級(jí)之間的躍遷而產(chǎn)生的粒子流，是波長(zhǎng)介于紫外線和γ射線 之間的電磁波。其波長(zhǎng)很短約介于0.01~100埃之間。由德國(guó)物理學(xué)家W.K.倫琴于1895年發(fā)現(xiàn)，故又稱倫琴射線。
倫琴射線具有很高的穿透本領(lǐng)，能透過(guò)許多對(duì)可見(jiàn)光不透明的物質(zhì)，如墨紙、木料等。這種肉眼看不見(jiàn)的射線可以使很多固體材料發(fā)生可見(jiàn)的熒光，使照相底片感光以及空氣電離等效應(yīng)。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，1～100埃范圍內(nèi)的稱軟X射線。
X射線最初用于醫(yī)學(xué)成像診斷和 X射線結(jié)晶學(xué)。X射線也是游離輻射等這一類對(duì)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(guó)某城一個(gè)科學(xué)家的家庭里發(fā)生的故事。|
物理學(xué)家倫琴(1845—1923年)啃了幾口面包，就又回到實(shí)驗(yàn)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(shí)，倫琴正在實(shí)驗(yàn)室里聚精會(huì)神地做著實(shí)驗(yàn)。他把一本厚書放在相距大約兩米遠(yuǎn)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(xiàn)在都已過(guò)深夜12點(diǎn)了。”貝塔到實(shí)驗(yàn)室，板著臉，大聲對(duì)倫琴叫道。
“喂，親愛(ài)的，快來(lái)看，我發(fā)現(xiàn)了一種新的射線。你看，它能穿過(guò)兩米厚的空氣，還透過(guò)這本厚書。真是太神奇了。”倫琴看到妻子來(lái)了，立刻高興地手舞足蹈。
妻子剛進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的時(shí)候，可沒(méi)有在意倫琴的實(shí)驗(yàn)。聽(tīng)到丈夫神秘而激動(dòng)的聲音，好奇心也來(lái)了：“你再做一遍，讓我從頭看一下吧。”
“好的!”倫琴對(duì)妻子說(shuō)，“不過(guò)，你得幫我一下，請(qǐng)拿著熒光屏，逐漸退遠(yuǎn)去，這樣我們就可以測(cè)出射線的射程了。”
妻子照倫琴說(shuō)的去做了，可是，剛走一步，只聽(tīng)她突然驚叫起來(lái)：“藹—，親愛(ài)的，快來(lái)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(guān)切地問(wèn)。
“不是的，你快看屏幕上面。”貝塔神色驚慌地大聲說(shuō)。
這時(shí)，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(gè)新的設(shè)想在他的腦中出現(xiàn)了。“親愛(ài)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(huì)兒，倫琴便把照片洗出來(lái)了。這是妻子的一個(gè)完整的手骨影像，連她戴在無(wú)名指上的結(jié)婚戒指也可以看得清清楚楚。
“親愛(ài)的，我們可有了一項(xiàng)世界上了不起的發(fā)現(xiàn)了。這張照片，就是我們奉獻(xiàn)給人類的最珍貴的禮物。”50歲的倫琴揮動(dòng)著照片，激動(dòng)得跟孩子一般。
“對(duì)，親愛(ài)的。但是，造就這奇跡的看不見(jiàn)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(yǔ)，“稱它什么好呢?”
“它還是未知數(shù)嘛，是X。”妻子打趣地插話道。
“對(duì)，就叫它X射線。”倫琴眉毛一揚(yáng)，大著嗓門說(shuō)道。
就這樣世界上出現(xiàn)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(nèi)臟的結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)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(xiàn)，倫琴榮獲了1901年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。人們還把X射線稱作倫琴射線。
倫琴人物評(píng)價(jià)
完美的研究成果是研究主體――科學(xué)家本人完美人格的體現(xiàn)。倫琴完美的人格特質(zhì)主要體現(xiàn)在如下方面。
積極的創(chuàng)新意識(shí)，跟蹤學(xué)科發(fā)展動(dòng)向。從1869年6月以《各種氣體的研究》的杰出論文獲博士學(xué)位開(kāi)始，倫琴先后在多所大學(xué)和氣體、晶體的熱傳導(dǎo)、電磁學(xué)、光學(xué)多個(gè)物理學(xué)領(lǐng)域開(kāi)展研究，其開(kāi)拓性的研究成果充分顯示了他超人的智慧、深邃的學(xué)識(shí)和獨(dú)特的構(gòu)思，在世界范圍建立了崇高的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家的聲望。1888年~1893年擔(dān)任維爾茨堡大學(xué)物理研究所所長(zhǎng)，1894年50歲的倫琴眾望所歸擔(dān)任維爾茨堡大學(xué)校長(zhǎng)，足以表明其學(xué)術(shù)上的輝煌。然而，他在承擔(dān)大學(xué)校長(zhǎng)繁重管理任務(wù)的同時(shí)，仍能持續(xù)關(guān)注物理學(xué)研究的熱點(diǎn)并將研究方向轉(zhuǎn)向全新領(lǐng)域。對(duì)在自己熟悉領(lǐng)域已建立崇高學(xué)術(shù)聲望的倫琴，涉足全新研究領(lǐng)域，充分顯示了其開(kāi)拓創(chuàng)新意識(shí)和探索未知世界的勇氣。
敏銳的觀察力和準(zhǔn)確的洞察力。在重復(fù)他人陰極射線研究過(guò)程中，敏銳的觀察到距陰極射線管約1m處、做其他實(shí)驗(yàn)用的涂有熒光物質(zhì)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(shí)到可能是陰極射線以外的“新的輻射”導(dǎo)致熒光屏發(fā)光。并以此為突破，成就了后來(lái)的發(fā)現(xiàn)。成分展現(xiàn)了他作為實(shí)驗(yàn)物理大師的敏銳觀察力和深刻洞察力。
不拘偏見(jiàn)、不囿于傳統(tǒng)。其他科學(xué)家錯(cuò)失發(fā)現(xiàn)X射線的機(jī)遇，一個(gè)重要原因是他們受制于傳統(tǒng)觀念或局限于自己關(guān)注的問(wèn)題，糾結(jié)于陰極射線本質(zhì)的爭(zhēng)論。倫琴則不同，正如在慕尼黑大學(xué)為他舉辦的慶祝大會(huì)上，倫琴曾平靜地說(shuō)：“對(duì)科學(xué)家來(lái)說(shuō)，最大的快樂(lè)是無(wú)論對(duì)什么問(wèn)題，都不能拘泥于偏見(jiàn)，要自由地繼續(xù)進(jìn)行研究，對(duì)研究者來(lái)說(shuō)，沒(méi)有比問(wèn)題得到解答時(shí)那樣心滿意足、無(wú)比喜悅的了，無(wú)論外界怎樣承認(rèn)或夸獎(jiǎng)都比不上它” 。
嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)，追求完美的品格。倫琴意識(shí)到自己觀察到一種新的輻射后并沒(méi)有立即公布自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，而是在接下來(lái)的六個(gè)星期內(nèi)，幾乎與世隔絕，獨(dú)自工作，密集開(kāi)展了對(duì)這種“新的輻射”性質(zhì)的探索研究。研究了不同物質(zhì)，書本、木板、橡膠板、不同種類和厚度的金屬板等，對(duì)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(wú)瑕”的結(jié)果才公之于眾。倫琴在接受新聞?dòng)浾卟稍L時(shí)曾說(shuō)：“我不是預(yù)言家，也不喜歡預(yù)言;我繼續(xù)我的實(shí)驗(yàn)研究，我從不發(fā)表沒(méi)有把握的結(jié)果”，也充分體現(xiàn)了他“精益求精、追求完美”的科學(xué)品格。
鍥而不舍，追求卓越，最大限度地窮盡本領(lǐng)域研究，對(duì)發(fā)現(xiàn)的描述完全正確。倫琴公布發(fā)現(xiàn)后，面對(duì)引起的迅速、廣泛和規(guī)?？涨暗霓Z動(dòng)效應(yīng)，并沒(méi)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(kāi)展X射線性質(zhì)的研究。倫琴1895年~1897年三篇關(guān)于X射線研究的論文，幾乎窮盡了本領(lǐng)域當(dāng)時(shí)設(shè)備可能實(shí)現(xiàn)的所有結(jié)果，而且對(duì)X射線性質(zhì)的預(yù)測(cè)幾乎毫無(wú)錯(cuò)誤，致使隨后的十年中對(duì)X射線性質(zhì)的認(rèn)識(shí)沒(méi)有顯著進(jìn)展，充分體現(xiàn)了這位杰出實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家對(duì)科學(xué)的忠誠(chéng)、高超的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和縝密的科學(xué)思維能力。正如勞厄在評(píng)價(jià)倫琴時(shí)所說(shuō)：“這三篇論文對(duì)事物敘述得如此詳盡無(wú)遺，以至在整整十年中不可能補(bǔ)充任何新的東西。據(jù)我所知，在所有論述發(fā)現(xiàn)的文章中，疏漏如此之少者寥寥無(wú)幾，倫琴的論文寫得何等精心。”
淡泊名利、謙虛謹(jǐn)慎。X射線的發(fā)現(xiàn)不僅在科學(xué)上揭開(kāi)了物理學(xué)革命的序幕，它在醫(yī)學(xué)界的迅速和廣泛應(yīng)用也堪稱基礎(chǔ)研究?jī)r(jià)值的最完美體現(xiàn)。倫琴發(fā)現(xiàn)X射線的消息傳到美國(guó)僅僅4天，美國(guó)人就用X射線發(fā)現(xiàn)了留在受傷者身體里的子彈。100多年來(lái)，其在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用關(guān)乎每個(gè)人。倫琴清楚地知道自己的發(fā)現(xiàn)在科學(xué)上和醫(yī)學(xué)上的巨大價(jià)值。然而，他不曾有過(guò)任何謀求金錢上利益的想法，放棄了所有關(guān)于X射線產(chǎn)品的專利。他說(shuō)：“我認(rèn)為任何科學(xué)工作者的發(fā)現(xiàn)或發(fā)明都應(yīng)屬于全人類，這些發(fā)現(xiàn)和發(fā)明不應(yīng)以任何形式受到專利、證書和合同的約束，也不應(yīng)受到任何集團(tuán)的控制。”同時(shí)，他是迄今為止唯一放棄在諾貝爾頒獎(jiǎng)典禮上演講的獲獎(jiǎng)?wù)?，并把相?dāng)于其20年薪水的15萬(wàn)瑞典克朗獎(jiǎng)金全部捐贈(zèng)給維爾茨堡大學(xué)做研究基金，即使在退休后生活清貧，也未曾動(dòng)過(guò)存在銀行里的5萬(wàn)元獎(jiǎng)金，執(zhí)著持守捐贈(zèng)的承諾。正如他的好朋友鮑維利(Boveli)說(shuō)，“他的突出性格是的正直，我們可以這樣說(shuō)，從哪種意義上講，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;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)和犧牲精神……”倫琴以發(fā)現(xiàn)、認(rèn)識(shí)自然的真理為最大快樂(lè)，并把自己的發(fā)現(xiàn)貢獻(xiàn)給全人類，堅(jiān)守豐富的學(xué)術(shù)世界和精神追求，為社會(huì)公眾和現(xiàn)代學(xué)人樹(shù)立了光輝典范。
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