书城科普读物物理多大点事
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第52章 萤光一闪见奇迹

当有人不小心骨折了,医生会给他用X光拍个片子来检查骨折的部位。用X射线,隔着衣服和皮肉竟能把人的肘骨、脊柱、骨骼和五脏六腑照出来,简直不可思议!那么,你知道X射线是怎么发现的吗?

十九世纪九十年代的一天,在伦琴的实验室里,所有的门窗都关闭了,伦琴正在做阴极射线的研究。阴极射线放电管被套上了黑色硬纸,密封得严严实实。伦琴让电流通过放电管,然后关掉照明灯,使整个实验室变得漆黑。放电管里没有光透出来,证明纸套确实不漏光。可就在这时候,一丝闪烁的微弱的绿色荧光映入了他的眼帘,那是从放电管附近一个小工作台上的涂有氰亚铂酸钡(一种能发光的化学药品)的纸屏上发出来的。他切断放电管的电流,荧光就消失了。接通电流,荧光又出现了。他把纸屏拿到隔壁房间,接通电流,它仍然发光。显然,在通电以后,阴极射线放电管放出了一种能穿透墙壁的射线。

他在对阴极射线的研究中已经发现,即使给放电管开一个铝质窗,使阴极射线可以从这里透射出来,它也只能穿过几厘米的距离,就会被空气吸收。显然,使氰亚铂化钡发光的绝不会是阴极射线,而是一种人们还不了解的新射线!

伦琴被这种新的射线振奋了!他欣喜若狂,乐而忘返,一连几个星期吃睡都在自己的实验室里,专心致志地研究他所发现的奇怪现象。他接二连三地用各种物质来阻挡这种射线,结果都拦不住它。就像童话故事里的隐身人一样,它可以随意穿过任何阻拦他的东西。这种神秘射线的穿透能力,实在太强了!

当然,新射线的穿透能力也并不是绝对的。伦琴在实验中发现,金属铅能拦截住这种射线。为了深入研究铅对于这种射线的截断能力,他拿了一个小铅片,放在放电管和纸屏之间。这时他大吃一惊,荧光屏上不但出现了铅片的黑影,还出现了他手部骨骼的明影,并显出手指的模糊的轮廓。也就是说,这种神秘的射线连人手掌的肌肉也能穿透!

这种现象引起了伦琴的深思。看来,这种穿透力极强的射线可以帮助人们观察物体内部的奥秘,使原来看不见的东西显现出来。他又回想起照相底片“感光”的“事故”,由此巧妙地设计出一个新的实验:他将他的妻子带到实验室,把妻子的手放在装有照相底片的暗盒上,然后伦琴将放电管通电,对准她的手,照射十五分钟。结果显形后的底片,清楚地显现出她的手骨,手指上的两枚戒指,也在底片上留下清晰可见的影像。

伦琴对自己的发现,采取了谦逊而科学的态度,给这种新射线取名为X射线,表示新射线的许多性质,对于他来说,还是一个未知数。有的科学家想把它改称为“伦琴射线”,可是除了德国人以外,大家都不习惯,所以X射线这个名称就沿用下来了。X射线的发现,给了人们探查身体内部奥秘的奇妙工具,它在医学、冶金方面的应用,开创了对放射科学的研究。

科学小链接

X射线实验

X射线的发现使物理学发生了一场革命,物理学家们为了继续追查X射线这位“隐身人”,刮起了一阵实验台风,几个月之内,便取得了许多新的重大的发现。法国科学家贝克勒尔在研究硫酸钾钠被太阳光激发是否会产生X射线时,发现了铀的放射性。德国物理学家冯·劳厄用X射线照射硫化锌晶体,证明了X射线是一种波长很短(约0.05~100埃)的电磁波(1埃=10-8厘米),是一种不可见光。他们都因自己的发现荣获了诺贝尔物理奖。

§§第六章 认识声学的魅力

我们生活在“声音”的世界里,每天都要听到许许多多的声音。不管我们在什么地方或者做什么工作,总有各种不同的声音伴随着我们。人在步行时的脚步声,交谈时的说话声,风的呼啸声,树叶的涉沙声,流水的潺潺声……自然界很少有沉静的时候,时时刻刻都不断的有声音从各个角落里发出来,在空气中向着各方向传播,使世界显得热闹而生动。现在就让我走进声学的世界,去体会它的魅力。