Вильгельм Конрад Рентген. 
Відкриття Х-променів

Вильгельм Конрад Рентген. Відкриття Х-лучей

Рентген Вільгельм Конрад Вільгельм Конрад Рентген народився 17 березня 1845 р. в пограничній із Голландією області Німеччини, м. Ленепе. Він здобув технічне освіту у Цюріху у тій самій Вищої технічної школі (політехнікумі), в якого згодом навчався Эйяштейн. Захоплення фізикою змусило після закінчення школи 1866 р. продовжити фізичне образование.

Защитив в 1868 р. дисертацію на ступінь доктора філософії, він працює асистентом на кафедрі фізики спочатку у Цюріху, потім у Гисене, потім у Страсбурзі (1874−79) у Кундта. Тут Рентген пройшов хорошу експериментальну школу і став першокласним експериментатором. Він робив точні виміру відносини Ср/Су для газів, в’язкості і діелектричним проникності низки рідин, досліджував пружні властивості кристалів, їх п'єзоелектричні і пироэлектрические властивості, вимірював магнітне полі рухомих зарядів (струм Рентгена). Частина важливих досліджень Рентген виконав зі своїми учнем, однією з засновників радянської фізики А. Ф. Иоффе.

Научные дослідження ставляться до электромагнетизму, фізиці кристалів, оптиці, молекулярної физике.

В 1895 відкрив випромінювання із довжиною хвилі, коротшого, ніж довжина хвилі ультрафіолетового проміння (X-лучи), названий на подальшому рентгенівськими променями, і досліджував їх властивості: здатність відбиватися, поглинатися, іонізуйте повітря тощо. буд. Запропонував правильну конструкцію трубки щоб одержати Х-променів — похилий платиновий антикатод і увігнутий катод: перший зробив фотознімки при допомоги рентгенівських променів. Відкрив в 1885 магнітне полі диэлектрика, рушійної в електричному полі (так званий «рентгенів струм»). Його досвід наочно показала, що магнітне полі створюється рухливими зарядами, й мав важливого значення до створення X. Лоренцем електронної теорії. Значна кількість робіт Рентгена присвячено дослідженню властивостей рідин, газів, кристалів, електромагнітних явищ, відкрив взаємозв'язок електричних і оптичних явищ в кристалах. За відкриття променів, які мають його ім'я, Рентгену в 1901 першому серед фізиків присуджували Нобелівська премия.

С 1900 р. і по останніх днів життя (помер він 10 лютого 1923 р.) працював у Мюнхенському университете.

Открытие Рентгена

Конец ХІХ ст. ознаменувався підвищеним інтересом явищ проходження електрики через гази. Ще Фарадей серйозно займався цими явищами, описав розмаїття різноманітних форм розряду, відкрив темне простір в світному стовпі розрідженого газу. Фарадеево темне простір відокремлює синяве, катод світіння від розоватого, анодного.

Дальнейшее збільшення розрідження газу істотно змінює характер світіння. Математик Плюкер (1801—1868) знайшов у 1859 г., за досить сильному розрідженні слабко блакитнуватий султан, що виходить із катода, який доходить до анода і змушує світитися скло трубки. Учень Плюкера Гитторф (1824—1914) в 1869 р. продовжив дослідження вчителя і показав, що у флюоресцирующей поверхні трубки з’являється чітка тінь, якщо розрив між катодом і цієї поверхнею помістити тверде тело.

Гольдштейн (1850—1931), вивчаючи властивості променів, назвав їх катодними променями (1876 р.). Через 3 роки Вільям До рук з (1832—1919) довів материальную. природу катодних променів і назвав їх «променистої материей"—веществом, які у особливому четвертому стані. Його докази були переконливі і наочні. Досліди з «трубкою Крукса» демонструвалися згодом під всіх фізичних кабінетах. Відхилення катодного пучка магнітним полем у слухавці Крукса стало класичної шкільної демонстрацией.

Однако досліди по електричному відхилення катодних променів були настільки переконливими. Герц не виявив такого відхилення і отримав висновку, що катодний промінь — це коливальний процес у ефірі. Учень Герца Ф. Ленард, експериментуючи з катодними променями, в 1893 р. показав, що проходять через віконечко, закрите алюмінієвої фольгою, і викликають світіння у просторі за віконцем. Явищу цьому проходження катодних променів через тонкі металеві тіла Герц присвятив свою останню статтю, опублікованій у 1892 р. Вона починалася словами:

«Катодные промені від світла істотно щодо здібності проникати через тверді тіла». Описуючи результати дослідів проходження катодних променів через золоті, срібні, платинові, алюмінієві тощо. листочки, Герц зазначає, що не спостерігав особливих розбіжностей у явищах. Промені проходять через листочки не прямолінійно, а дифракционно розсіюються. Природа катодних променів досі залишалася неясной.

Вот з цими трубками Крукса, Ленарда та інших і експериментував Вюрцбургский професор Вільгельм Конрад Рентген наприкінці 1895 р. Якось після закінчення досвіду, закривши трубку чохлом із чорного картону, виключивши світло, але з виключивши ще індуктор, який досі живить трубку, він зазначив світіння екрана з синеродистого барію, що поблизу трубки. Вражений ця обставина, Рентген почав експериментувати з екраном. У першій повідомленні «Про новому роді променів», датованому 28 грудня 1895 р., він писав про ці перших дослідах: «Шматок папери, покритою платиносинеродистым барієм, з наближенням до трубці, закритою досить плідно прилеглим до неї чохлом з тонкого чорного картону, при кожному розряді спалахує яскравим світлом: починає флуоресціювати. Флюоресценція очевидна за достатньому затемненні та залежною від цього, подносим чи папір стороною, покритою синеродистым барієм або покритою синеродистым барієм. Флюоресценція помітна поки що не відстані двох метрів від трубки».

Тщательное дослідження виявило Рентгену, «що чорний картон, не прозорий ні на видимих та ультрафіолетового проміння сонця, ні на променів електричної дуги, пронизується якимось агентом, що викликають флюоресценцію». Рентген досліджував проникаючу здатність цього «агента», що він для стислості назвав «Х-промені», щодо різноманітних речовин. Він виявив, що промені вільно проходять через папір, дерево, ебоніт, тонкі верстви металу, але дуже затримуються свинцом.

Затем він описує сенсаційний опыт:

«Если тримати між розрядної слухавкою і екраном руку, то видно темні тіні кісток в слабких обрисах тіні самої руки». Це були перші рентгеноскопічне дослідження людського тіла. Рентген одержав, і перші рентгенівські знімки, доклавши їх зі своєю руке.

Эти знімки справили величезне враження; відкриття не було завершено, а потім уже початку свій шлях рентгенодіагностика. «Моя лабораторія була кишіла лікарями, які викликали в пацієнтів, відали, що вони теж мають голки у різних частинах тіла», — писав англійський фізик Шустер.

Уже після перших дослідів Рентген твердо встановив, що Х-промені від катодних, де вони несуть заряду і відхиляються магнітним полем, проте порушуються катодними променями. «…Х-промені не ідентичні з катодними променями, але порушуються ними на скляних стінках розрядної трубки», — писав Рентген.

Он встановив також, що вони порушуються у склі, а й у металлах.

Упомянув про гіпотезі Герца — Ленарда, що катодні промені «є явище, що у ефірі», Рентген вказує, що «щось схоже ми можемо згадати і наших променях». Однак зірвалася знайти хвильові властивості променів, вони «ведуть себе інакше, ніж відомі досі ультрафіолетові, видимі, інфрачервоні промені». За своїми хімічним і люмінесцентним діям вони, на думку Рентгена, подібні з ультрафіолетовими променями. У першому повідомленні він висловив що залишив потім припущення, що є підстави поздовжніми хвилями в эфире.

Открытие Рентгена викликало величезну зацікавленість у світі. Його спроби були й повторені майже переважають у всіх лабораторіях світу. У самій Москві їх повторив П. М. Лебедєв. У Петербурзі винахідник радіо А. З. Попов експериментував з X-лучами, демонстрував їх у публічних лекціях, одержуючи різні рентгенограми. У Кембриджі Д. Д. Томсон негайно застосував іонізуюче дію рентгенівських променів з вивчення проходження електрики через гази. Його дослідження сприяли відкриттю электрона.

Список литературы

1. Кудрявцев П. С. Історія фізики. держ. уч. пед. вид. Мін. прос. РРФСР. М., 1956.

2. Кудрявцев П. З. Курс історії фізики М.: Просвітництво, 1974.

3. Храмів Ю. А. Фізики: Бібліографічний довідник. 2-ге видання, испр. і дополн. М.: Наука, головна ред. физ.-мат. літ., 1983.

Для підготовки даної роботи було використані матеріали із сайту internet.