威廉·康拉德·倫琴

威廉·康拉德·倫琴

威廉·康拉德·倫琴(德語:Wilhelm Röntgen,1845年3月27日-1923年2月10日),德國物理學家

1895年11月8日發現了X射線,為開創醫療影像技術鋪平了道路 ,1901年被授予首次諾貝爾物理學獎 。這一發現不僅對醫學診斷有重大影響,還直接影響了20世紀許多重大科學發現。例如安東尼·亨利·貝克勒爾就因發現天然放射性,與居裏夫婦共同獲得1903年的諾貝爾物理學獎。到今天,為了紀念倫琴的成就,X射線在許多國家都被稱為倫琴射線,另外第111號化學元素Rg也以倫琴命名 。

  • 中文名
    威廉·倫琴
  • 外文名
    Wilhelm Röntgen
  • 國籍
    德國
  • 出生日期
    1845年3月27日
  • 逝世日期
    1923年2月10日
  • 職業
    物理學家
  • 獲得榮譽
    1901年獲得諾貝爾物理學獎
  • 人物成就
    發現“X射線”

人物生平

家世背景

1845年3月27日威廉·康拉德·倫琴出生于德國萊茵州萊耐普城(Lennep)。父親是一個毛紡廠小企業主,母親是一個心地非常善良的荷蘭人,他是獨生子 。

少年時期

3歲時全家遷居荷蘭並入荷蘭籍。他的國小、中學是在荷蘭讀完的。17歲就讀于荷蘭烏屈克市技術學校。

遷居瑞士

1865年遷居瑞士蘇黎世,20歲的倫琴進入瑞士蘇黎世聯邦工業大學機械工程系,1868年畢業,取得了機械工程師稱號。

1869年以論文《氣體的特徵》獲蘇黎世大學哲學博士學位。

師從名師

他工作認真仔細,被物理學家A·孔脫教授邀做他的助手,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也是受A·孔脫的影響,並得到了他很多的幫助。

返回德國

1870年隨同孔脫返回德國,

簽名簽名

1871年隨他到維爾茨堡大學和1872年又隨他到斯特拉斯堡大學工作。

1872年隨孔德到斯決司堡大學並升任講師和副教授。

1879年由于傑出的研究工作在濟森大學取得了教授職銜。在這裏主要是研究"光"和"電"的關系。

1888年又回到了威茨堡麥米倫大學,即孔德之後,任物理研究所所長。

出任校長

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,電子碰在管壁上發生藍白色的熒光,還發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。隻有真正工作細心、認真踏實的人才能註意並進一步去探索這種細微的變化。

發現X線

1895年11月8日,倫琴把實驗室的門關的緊緊的,一個人在那裏進行陰極射線的研究,在出現陰極射線時,旁邊塗有氰化鉑鋇的熒光屏上,似乎也發出點藍白色的光。陰極射線是不能通過玻璃管壁的,尤其是倫琴自己精心製造的裝置,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,通電後陰極射線發出的光被遮住了,氰化鉑鋇卻依然發亮。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;把厚鉛板夾在裏面試試,亮光突然消失,鉛板一拿開,又重新發亮。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。聖誕節前夕,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:"這個圓環是什麽?","是我們的結婚戒指!"。這時他們完全沉醉幸福之中了。

第一張X光片第一張X光片

1895年12月28日倫琴把《關于一種新的射線》為題的論文送交威茨堡物理學會和醫學協會會長手裏,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後御前作講演和表演,德皇與他共進晚餐並授予二級寶冠勛章和勛位,並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後,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遊行以示慶祝。但倫琴說:"假如沒有前人的卓越研究,我X線發現是很難實現的"。謙虛的態度、高尚的品格,倫琴不愧是我們光輝的楷模。

工作中的威廉·康拉德·倫琴工作中的威廉·康拉德·倫琴

1900年任慕尼黑大學物理學教授和物理研究所主任。

諾貝爾獎

1901年他成為諾貝爾獎金第一位物理學獎金得主,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。此後根據不完全統計,他生前和逝世後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。

威廉·康拉德·倫琴威廉·康拉德·倫琴

倫琴的工作是在簡陋的環境中完成的。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準來看,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線的套用得到迅速發展和普及。

自1540-1895年間對X線的發現有關的科學家有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。

1923年2月10日在慕尼黑逝世 。

個人生活

威廉·康拉德·倫琴威廉·康拉德·倫琴

27歲時與安娜·別魯塔·魯德維希締結良緣。

1895年11月8日,時為德國維爾茨堡大學校長的他在進行陰極射線的實驗時,觀察到放在射線管附近塗有氰亞鉑酸鋇的屏上發出的微光,最後他確信這是一種尚未為人所知的新射線。有人提議將他發現的新射線定名為"倫琴射線",倫琴卻堅持用"X射線"這一名稱,產生X射線的機器叫做X射線機。倫琴的名字英文一般寫為Roentgen(德文名字Röntgen的另一種拼法),很多英語文獻和資料使用這一拼寫。

主要貢獻

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,由于他發現X射線而贏得了巨大的榮譽,以致這些貢獻大多不為人所註意。

1895年11月8日,倫琴在進行陰極射線的實驗時第一次註意到放在射線管附近的氰亞鉑酸鋇小屏上發出微光。經過幾天廢寢忘食的研究,他確定了熒光屏的發光是由于射線管中發出的某種射線所致。因為當時對于這種射線的本質和屬性還了解得很少,所以他稱它為X射線,表示未知的意思。同年12月28日,《維爾茨堡物理學醫學學會會刊》發表了他關于這一發現的第一篇報告。他對這種射線繼續進行研究,先後于1896年和1897年又發表了新的論文。

1896年1月23日,倫琴在自己的研究所中作了第一次報告;報告結束時,用X射線拍攝了維爾茨堡大學著名解剖學教授克利克爾一隻手的照片;克利克爾帶頭向倫琴歡呼三次,並建議將這種射線命名為倫琴射線。

倫琴射線是人類發現的第一種所謂"穿透性射線",它能穿透普通光線所不能穿透的某些材料。在初次發現時,倫琴就用這種射線拍攝了他夫人的手的照片,顯示出手骨的結構。這種發現立即引起很大的轟動,為倫琴帶來了十分巨大的榮譽。1901年諾貝爾獎第一次頒發,倫琴就由于這一發現而獲得了這一年的諾貝爾獎物理學獎。

X線發現

1895年間倫琴使用他的同行赫茲、西托夫、克魯克斯和勒納德設計的設備研究真空管中的高壓放電效應。11月初倫琴重復著雷納德管試驗,這個雷納德管加入了一個很窄的金屬鋁做的視窗,允許陰極射線從管子射出來,另外有塊紙板覆蓋住鋁視窗保護它不被產生陰極射線的強電場區破壞。他知道紙屏能夠防止光線逃逸,但是觀察到當他用塗了氰亞鉑酸鋇的小紙屏靠近鋁窗,看不到的陰極射線能夠在紙屏上產生熒光效應。這讓倫琴想到,比雷納德管的管壁更厚的Hifforf-Crookes管可能也會導致熒光效應。

1895年11月8日下午晚些時候,他決定試驗他的想法。他仔細的做了一個跟雷納德管試驗類似的黑紙屏,並用這塊版覆蓋住Hifforf-Crookes管並把電極放到一個Ruhmkorff(魯姆科夫)線圈中來產生靜電電荷。在用氰亞鉑酸鋇屏驗證他的想法之前,倫琴把房間弄暗以檢測是不是他的紙板漏光。當他把線圈穿過管子的時候,確定板子確實不透光,並著手進行下一步實驗。就在這時,他從距離試驗管幾米遠的地方註意到微弱的光。為了確定他的發現,他試著重復上面的操作,每次都能看到同樣的微光。 擦燃一根火柴,他才發現是他放在工作台上準備下一步使用的氰亞鉑酸鋇發光。

接下來的幾個小時倫琴一遍一遍的重復著試驗。他很快確定出一個距離管子特定的距離,從這裏能夠觀察到比前面的試驗更強的熒光。他推測可能發現了一種新的射線。11月8日是一個星期五,倫琴利用這個周末重復試驗並做了第一次記錄。在接下來的幾個星期他吃住在實驗室裏研究了他暫時命名為 X射線的新射線的差不多所有性質,並用對未知的部分給出數學表示。盡管最終新的射線用他的名字來命名為倫琴射線,但是他總是首選最初的術語X射線。 倫琴發現X射線並非偶然,他也不是獨自工作。據調查,當時多個國家不少人都在進行這方面的研究而且,發現時間也很接近。事實上,2年前賓夕發尼亞大學就已經製造出X射線和和它的影像記錄。然而,那裏的研究人員沒有意識到這一發現的重要性,隻是把他們歸檔了事,因此也就失去了獲得最偉大物理發現的贊譽的機會。他碰巧在屏上發現的東西把他的註意力從原來的研究中引開了。他當時已經計畫在下一步的試驗中用那個屏,那之前很短時間他就取得了這一發現。

倫琴的原始論文《一種新的X射線》在50天後也就是1895年12月28日被出版。1896年1月5日 奧地利一家報紙報道了倫琴的發現。倫琴發現X射線以後,維爾茲堡大學授予他榮譽醫學博士學位。在1895年到1897年間他一共出版了總計3篇關于X射線的論文。倫琴治學十分的嚴謹,到如今為止還沒有發現他的學術論文裏面存在錯誤。當他研究不同材料對這種射線的阻擋能力, 就把這一小片材料放到射線產生的地方。可以想象當看到第一張呈現在他製作的螢幕上的X光影像上閃爍的骨架的時候,倫琴是多麽地驚訝。據說他後來在實驗室秘密的進行這項試驗,因為他害怕如果這個發現是個錯誤會影響他的教授聲譽。

X線影響

X射線診斷開創醫療影像技術的先河。1895年,德國物理學家威廉·康拉德·倫琴發現了X射線,為人類利用X射線診斷與治療疾病開拓了新途徑,開創了醫療影像技術的先河。但是第一批X射線照相機發出的X射線很弱,曝光進一小時才能成像,且對醫生的身體健康有影響,所以為了使醫生可以更清晰對人體內髒器官的病灶和症狀進行觀察、更好地對症下葯,迅速、徹底地解除病人的痛楚,同時保護醫生的健康。世界各國科學家孜孜不倦的對醫療影像技術進行著研究和改進。

20世紀70年代中期,電子電腦的套用為醫療影像帶來了第一次革命性的創新,結合了電子電腦技術的第一台醫療影像設備--CT掃瞄器誕生了!利用電子電腦X射線斷層成像(CT),可以更好的分辨人體內部結構圖像,大幅提高了疾病診斷的準確性,成為為20世紀醫學診斷領域所取得的最重大的突破之一。此後,醫療影像技術迅猛發展,核磁共振成像(MRI)、電腦放射成像(CR)、數位放射成像(DR)、發射式電腦斷層成像(ECT)等各種數位化醫療影像新技術不斷涌現,組成了功能強大的放射成像信息系統(RIS),成為醫療診斷必不可少的重要基石。電子電腦技術的發展、普及及其它在醫學中的套用日益廣泛,最終形成了一門多學科交叉的新興學科--醫葯信息學(Medical Informatics),而醫葯信息學在醫學套用中的最大領域就是醫院信息系統(Hospital Information System,HIS)。HIS使用電腦和通訊設備採集、存儲、處理、傳輸和輸出門診、住院患者醫護和管理信息,包括臨床輔助科室的信息,形成網路系統,實現信息共享,提高醫院工作質量和效益。在世界發達國家的大醫院裏,早在20世紀80年代初期就建成了完善的HIS,實現了現代化醫療管理。隨著HIS的快速發展,傳統的醫療影像資

料和資料的存儲和處理方式已經不再滿足需要,于是在歐洲、美國等發達國家在80年代中期開始研究更先進的醫學影像存檔及通訊系統(PACS),並于90年代初期與RIS組成PACS/RIS陸續套用到HIS之中。以數位化醫療影像技術為基礎,建立PACS/RIS,完善HIS,構成了當今世界數位化醫療的新格局。在這股洶涌而來的數位化醫療浪潮中,而柯達公司正是這股浪潮中提供高新科技的先軀,其實,柯達公司在1976年就開發出了數位相機技術,並將數位影像技術套用于航天領域,在數位影像領域積累了雄厚的技術實力。

X線套用

1896年X線便套用于臨床醫學,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線顯示並發現異常。

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的困境和戰後的影響,曾是他體重減輕了50磅。他患胃腸道病,在急性腦病後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。他用雙手開闢了向原子物理學進軍的道路,醫用放射學從此誕生並得到了發展,給人類帶來了幸福。 倫琴畢生從事偉大的科學研究事業,他作風嚴謹,虛心好學,誠懇待人,刻苦鑽研,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),以紀念發現倫琴射線的第一位諾貝爾物理學獎得主威廉-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現了化學元素111,並在2004年接受了將其命名為Rg的建議。在物理學家倫琴發現倫琴射線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"。

主要影響

受倫琴的影響,1896年亨利·貝克勒在發光材料的試驗中偶然發現了一種新射線的穿透性。這樣倫琴的發現間接地影響了放射性的發現。因為該發現1903年貝克勒和居裏夫人被共同授予諾貝爾獎。

倫琴射線直到今天最重要的套用領域仍然是醫學診斷。用于診斷的射線強度已被大大降低,同時診斷結果可以顯示更清晰的細節。在現代數位技術的幫助下,倫琴射線診斷已經可以提供人體內部三維圖像。除了在醫學上,倫琴射線還套用在微觀世界的觀察和對太空的研究。另外一個倫琴射線的重大套用領域是材料無損探傷。使用倫琴射線可以檢測出金屬材料和焊接部位的內部缺陷。

人物評價

倫琴的發現不僅對醫學診斷有重大影響,同時也影響了20世紀許多重大科學成就的出現。

倫琴他在科學上的最大貢獻是發現X射線,後來也有人稱為倫琴射線。X射線的發現給現代物理學提供了一種新的研究手段,在光電效應研究、晶體結構分析、金相組織檢驗、材料無損探傷、人體疾病的透視與治療方面都具有廣泛的用途。倫琴因發明X射線而聞名于全世界,1901年獲得了第一屆諾貝爾物理學獎。還獲得普魯士二級王冠勛章、英國皇家學會倫福德獎章、哥倫比亞大學巴納德獎章等。倫琴于1923年去世,他一生在物理學許多領域都進行過研究,50年中共發表50多篇論文。

後世紀念

倫琴獎金

倫琴墓地倫琴墓地

1974年韋茨拉爾的阿圖爾·普法伊費爾股份有限公司和霍伊歇爾海姆-吉森的順克·埃貝股份有限公司共同設立了"倫琴獎金",倫琴獎金以德國物理學家威廉·康拉德·倫琴的姓氏命名,是為了紀念他對現代物理學作出的巨大貢獻,這兩家公司為倫琴獎金一直擔保了6年(到1980年),該獎是由德國吉森尤斯圖斯·利比希大學頒發,每年頒發一次,獎金金額為5000馬克,主要授予年青科學家(可授予一人,也可由幾人分享),獎勵他們在放射物理學與放射生物學領域基礎研究中所寫的優秀論文或其它形式的傑出貢獻。

倫琴衛星

1990年6月1日倫琴衛星用德爾塔II型火箭在美國卡納維拉爾角發射升空,這是德國、美國、英國聯合研製的一顆X射線天文衛星,為紀念發現X射線的德國物理學家倫琴而命名,1999年12月12日倫琴衛星停止工作。

倫琴射線

為了紀念倫琴的成就,X射線在許多國家被稱為倫琴射線。

化學元素

第111號化學元素錀(Roentgenium (Rg))也以倫琴命名。

倫琴紀念碑

在倫琴的祖國,德國有許多以倫琴命名為學校,街道和廣場。由于倫琴在物理學的傑出成就,在德國的吉森市,柏林市和倫琴的出生地倫內普(Lennep)(雷姆沙伊德)都建有倫琴紀念碑。

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其它詞條