X射線的發現歷程
1799年，意大利科學家伏打發明伏打電堆，為獲得持續的恒定電流提供了可能性，x射線的發現1000字論文。而穩恒電流的獲得，使那個時代的科學家充分研究了電流的各種效應及其規律，同時也給電磁學的發展開辟了新的研究領域。在這方面，以奧斯特為開端，終于使電的研究從神秘王國進入了實用的階段。
陰極射線的發現及研究
1858年德國物理學家普呂克（J．Plucker）利用“蓋斯勒管”研究氣體放電時發現，陰極的輝光會隨著磁場的變化改變其形狀。1859年，他又在對著陰極的管壁上看到了綠色熒光。1869年普呂克的學生希托夫（J．W．Hittorf）發現，如果把物體放在點狀的陰極和產生熒光的管壁之間，物體就會產生清晰的影子，這表明射線起源于陰極。他斷言，從陰極發出了一種直線傳播的射線，撞擊在玻璃壁上發出了熒光。1876年，德國物理學家哥爾德斯坦（E．Gold-stein）把普呂克發現的這種射線稱為“陰極射線”。
從1883年起赫茲（H．Hertz）對陰極射線進行了一系列實驗，發現陰極射線是連續射出的，不是像一些人所觀察到的陰極射線具有脈沖的性質；陰極射線的徑跡也不一定與真空管中電流的走向一致；陰極射線在電場作用并不偏轉，其靜電性質和電磁性質也非常微弱。1891年，他更進一步發現，陰極射線能夠穿透金屬薄片（金箔、銀箔、鋁箔），這似乎證明陰極射線不是粒子流（因為當時人們已知的任何物質粒子都不可能穿過金屬薄片）。
從1892年起，赫茲的學生勒納德（P．Lenard）也從事陰極射線的實驗研究。他試圖使陰極射線越出真空管外，以便在管外方便地研究它的性質。他想到石英板對紫外光一類射線是透明的，陰極射線很可能也會透射過去。但實驗失敗了。他接受赫茲的建議，用厚為0．000265厘米的鋁箔代替石英板，陰極射線立即穿透了這些鋁箔，使管外幾厘米遠處的熒光屏發出熒光。他斷言，陰極射線并不是飛行的粒子，而是“以太中的現象”。
倫琴的意外發現
對于赫茲和勒納德發表的論陰極射線穿透力的論文，倫琴有自己的一些看法。他認為還有不少問題未得到解釋。他決定對陰極射線進行進一步的研究。倫琴首先使用勒納德管重新做了赫茲和勒納德的實驗。他用硬紙板和錫箔把放電管包起來，以排除放電管和外界的相互影響。發現當放電管的薄鋁窗和涂有鉑氰化鋇的熒光屏很接近時，熒光屏上有熒光產生；當他改用克魯克斯管重做這個實驗時，也有熒光產生。這就證實了勒納德的發現。
1895年11月8日，當倫琴繼續進行實驗時，為了防止紫外線和可見光的影響，并不使管內的可見光線漏出管外，倫琴用黑硬紙板把放電管嚴密地套封起來，在接通電源后，他意外地發現不遠處一塊涂有鋇鉑氰化物的屏上發出了熒光。但倫琴的管子是被包在黑紙板內的，不可能有光或陰極射線從里面射出。房間是暗室，無一點亮光，屏上出現的熒光又來自何處呢？倫琴一切斷電源，屏上的熒光就消失了，一接上電源，熒光就出現，這使倫琴大惑不解。倫琴把不遠處的熒光板翻轉，把沒有涂上鋇鉑氰化物的一面朝向管子，管子接通電源后，屏上仍然有熒光，把屏移得稍遠一些，屏上的熒光并不消失。這個新奇現象使倫琴確信，從放電管中發出的肯定不是陰極射線，因為勒納德和他本人都已經通過實驗證實，陰極射線只能在空氣中行進幾個厘米，絕不可能到達1米外的熒光屏處。還有，陰極射線也不具備穿透玻璃管的能力。
倫琴繼續進行他的觀察。他在熒光屏與管子之間放上幾樣東西，竟然發現這幾樣東西好像是透明的物體。他又把自己的手伸到管子前面，屏上居然出現了他的手骨形象，這更令倫琴大吃一驚。他確信，他已經發現了一種新射線！但倫琴的性格穩重踏實，在沒有對新發現進行最后確證之前，他是不會外泄消息的。此后的六個星期，倫琴把自己關在實驗室里，仔細研究新射線的方方面面。比如他發現新射線可以穿透千頁的書，二、三厘米的木板，15毫米厚的鋁板，只有鉛等少數物質對這種射線有較強的吸收能力。1895年12月22日，倫琴夫人來到實驗室，倫琴就請他把手放在用黑紙包嚴的照相底片上，用這種新奇的射線拍下了倫琴夫人的手骨像，連手指上的結婚戒指都非常清晰。這就是科技史上十分有歷史意義的一張照片。由于一時還搞不清楚這種新射線的本質，倫琴就把它稱為“X射線”。
X射線的發現轟動了世界
1895年12月28日，倫琴將《論一種新的射線》為題的論文遞交給了維爾茨堡物理學醫學學會。論文一點也沒有提及他最初的感覺和疑惑。倫琴在論文的開頭這樣平淡地寫道：
“如果我們用一具大型的魯姆科夫（H．D．Ruhmkorff）線圈通過希托夫射線管或任何有足夠真空度的勒納德管、克魯克斯管或其它類似的管子來放電，再把管子用黑色薄硬紙板嚴密遮蓋起來。在完全黑暗的屋子里就能看到在涂有鋇鉑氰化物的紙屏上發出明亮的輝光。讓涂有鋇鉑氰化物的一面向著或背著放電管，結果都一樣。”
論文接著陳述了X射線的性質，其中包括X射線的直線傳播，通過棱鏡時不發生反射和折射，也不能被透鏡聚焦，可使熒光物質發出熒光，具有很強的貫穿本領，在磁場中不發生偏轉等。
1896年元旦，倫琴將他的論文和X射線照片復制件分送給一些著名科學家，玻爾茲曼、
瓦伯格（O．Warberg）、科爾勞希（F．Kohlrausch）、開爾文勛爵、斯托克斯和彭加勒都收到了倫琴的論文。不少科學家讀過倫琴的論文，立即奔向自己的實驗室，試驗是否可以看到X射線，他們都看到了。但在社會上，倫琴的論文立即引起了軒然大波，人們無法相信他的論文。但論文附有人手的照片，是無法否定的證據。到1月4日，距離科學家收到論文僅幾天時間，X射線照片就被列為柏林物理學研究所舉辦的“紀念柏林物理學會成立50周年”展覽會上的展品。1月5日，維也納《新聞報》第一個作了報導；1月6日，倫敦《每日紀事》向世界各地發布了發現X射線的新聞。隨后，世界各地報刊雜志也紛紛作了報導。意大利王后聽到這一消息后，很想觀賞一下X射線的奇妙，就請物理學家贊奇（A．Zanchi）來為她作一次表演，結果贊奇花了一個晚上用水銀真空泵來抽空玻璃管。他一夜擔心，惟恐抽不成真空。幸而他做成了，王后得以大飽眼福。
倫琴的發現也引起了人們驚恐的好奇心。有的報紙借倫琴夫人的手骨照片進行歪曲。恐嚇女士們說，今后穿什么衣服都不安全；投機商人則趁機制成“防X光保險內衣”，借機想發一筆橫財。美國新澤西州的一位議員還強烈要求制定法律，禁止使用X射線。人們在驚奇之余，也想到了X射線的用途，尤其是看到X射線可以使人手的骨頭清晰可見，可以使深陷在體內的槍彈顯示出來，立即想到它在醫學上的重大實用價值，并把它很快用于醫學和金屬探傷。
X射線的發現也給倫琴帶來了國際聲譽。在發現X射線之后的幾個月里，倫琴收到了世界各地寄來的請他去講學的邀請信。但他只接受了其中的一次，其余的都被他謝絕了。1896年1月13日，德國皇帝也邀請他去表演，這使倫琴很是緊張了一陣子。他說：“我希望能靠托皇上的洪福保佑我的真空管無恙。這些管子是很脆弱的，常常會報廢，而且要用四天左右的時間才能制成一個新的。”這次表演使倫琴受到和德皇同席欽宴的隆重待遇，并獲得一枚皇帝授予的“二級皇冠勛章”。1896年，倫琴還成為他出生地的榮譽公民和柏林、慕尼黑科學院的通訊院士，被授予英國皇家學會的倫福德獎章。1901年，當新設立的諾貝爾獎頒發時，他第一個成為獲得諾貝爾物理學獎的人。在最初的三個月內，倫琴的論文被印行5次，第五版同時用英、法、意、俄等多國文字印行。在1896年一年內，關于X射線的書籍和小冊子就有48種之多，研究論文達1000多篇。
倫琴發現的奧秘何在
1896年2月8日，倫琴曾給他的好朋友贊德（L．Zehnder）寫過一封信，詳細介紹了他發現X射線時所使用的實驗儀器及實驗時的一些具體細節：
“我采用的是一只大型50／20公分的魯姆科夫線圈和一個德普雷士斷續器，初級線圈電流約為20安培。我采用的儀器仍舊靠普賴斯真空泵，要好幾天才能抽得合格的真空度。當并聯的放電管電花隙為3公分左右時，效果最佳。
用過一段時間后，任何管子都會漏氣。采用任何產生陰極射線的方法都會獲得成功。使用臺斯拉式的白熾燈以及使用不帶電極的管子時也是一樣。我攝影用了30分鐘，這要看做實驗時的條件而定。”
看來，倫琴發現X射線時使用的設備并沒有什么特別之處，別的科學家也是使用這些儀器進行相關研究的。為什么倫琴使用這些儀器發現了一種新現象，而別的科學家沒有獲得這樣的發現？倫琴發現的真實過程如何？他本人又有什么與眾不同之處？對于前者，在倫琴發現X射線后就有很多猜測。1896年2月8日，倫琴給他朋友贊德的信中已經提到，“在這些新聞報導中，我的研究工作被說得面目全非。照片對我來說只是達到目的的手段，但是卻被看成是最重要的事情。”說明當時對“倫琴是如何發現X射線的”就有許多傳聞和不正確的猜測。連他的好朋友贊德在信中也對倫琴的發現過程進行了推測，但倫琴在回信中表示了明確的不贊成；“目前我還不能采納您在X射線上所作的種種推測。看來，企圖用某種并非無懈可擊的假設來解釋性質不明的現象，那是不容許的，也是不利的。”但倫琴是怎樣發現X射線的？倫琴本人并沒有明確地說明過，我們今天只好根據事實推測了。
至于第二個問題，即倫琴本人有什么與眾不同之處？答案應該是肯定的。因為在倫琴之前，別的科學家已經“發現”了X射線，不過沒有意識到那是一種新現象，讓這種機遇悄悄溜走了。比如克魯克斯在1879年就曾經注意到，放在陰極射線管旁邊的照相底版出現了模糊的黑影。他把這歸因于生產廠家生產的產品質量有問題，只是抱怨廠家的產品質量不過關。同樣，1890年，古斯比德（A．W．Goodspeed）和詹寧（W．W．Jennings）在費城也“發現”了同樣的問題，只是未引起充分重視。勒納德和其他一些德國物理學家也看到陰極射線管附近的熒光，但由于他們正專注于陰極射線性質的研究，只把這個看作“莫名其妙的次要現象的特征”，沒有認真加以對待。他們都未能像倫琴那樣緊緊抓住新現象并深入研究下去，只有倫琴這樣做了，說明倫琴一定具有與他們不同的素質。
首先，把倫琴的發現完全歸結為“偶然”是不合適的。把熒光屏放在放電管附近，這或許是出于偶然，但倫琴使用過熒光屏卻不是偶然的，因為研究陰極射線時完全可以不用它。他有意去使用鉑氰化鋇這種熒光物質，目的就是試圖尋找“放在放電管附近包裹在不透光紙中的照相底片為什么意外感光了”這一問題的答案。也許他已猜到有一種新射線，這才想到使用熒光物質進行檢驗。倫琴的行動目的是明確的，說明他立即抓住了機遇不放。
倫琴的科學素質是他取得成功的又一原因。在1879年—1888年，倫琴在吉森大學進行了多方面選題的理論和實驗研究，包括電磁學、光學、晶體物理學。這使他對各種專門問題都具有廣博的知識，對他后來的發現也會有很大作用。
倫琴年輕對受到過成為一個工程師的嚴格訓練，養成了自己動手出色地制造實驗設備和儀器的習慣，并且培養起了敏銳的觀察力，非常善于利用簡單的儀器進行觀測，憑借簡單的儀器獲得高精度結果的能力。他自己在一次演講中就充分表達過重視實驗的思想。他說：“實驗是最強有力的杠桿，我們可以利用這個杠桿撬開自然界的秘密。在解決對某一假說是保留還是摒棄這樣一個問題時，這個杠桿應當成為?最高一級的審理法院?。”柏林科學院在X射線發現后致倫琴的賀信中也評價倫琴是一位“把完善的實驗藝術同最高的科學誠意和注意力結合起來的研究者”，認為倫琴“應當得到作出這一偉大發現的幸福。”
像法拉弟一樣，倫琴也具有以直觀的形式提出物理思想和理論的能力。正如索末菲說過的那樣，倫琴不需要“數學的拐杖”。
小小遺憾
倫琴在1895年撰寫的那篇著名論文里，對X射線的本質曾提出一種猜想：“新射線是否以太波縱向振動的結果？”他當時認為，“我是越來越相信這一種論點了。”他向自己提出：“我覺得應該把我認為可能的這一論點講出來，雖則我清楚地知道這樣的解釋還需要進一步去證實。”但是倫琴本人沒有能夠進一步去了解X射線的本質。在發現X射線以后，他只進行了一年多的研究，并只發表了兩篇和X射線有關的文章，一篇是《論一種新的射線》（續篇），1896年3月9日送出；另一篇是《關于X射線性質的進一步觀察》，1897年3月送出，資料《x射線的發現1000字論文》。隨后，倫琴就回到了自己原來的研究課題上去了，而把對X射線的研究留給了年輕的新生力量去做。又經過了16年，勞厄、弗里德里希（W．Friedrich）、尼平（P．Knipping）等人才最終解決X射線的性質問題。倫琴何以會這樣做？那只有靠我們的猜測才能解決了。
【X射線的發現歷程】相關文章：
歷程的作文09-10
新的歷程作文08-03
細胞的生命歷程03-03
我的冒險歷程作文07-20
心路歷程作文07-19
寶寶肢體運動訓練的發育歷程08-30
練二胡的歷程作文08-08
發現08-27
2023亞殘運會的發展歷程一覽01-17