Рентген Вильгельм: биография, открытия, интересные факты из жизни. Рентген Вильгельм: биография и его величайшее открытие Вильгельм Рентген и его открытие

Вильгельм Конрад Рёнтген (1845-1923)

Помещенная в 1895 году в научном немецком журнале фотография кисти руки жены Вильгельма Рентгена, сделанная при помощи икс-лучей (x-ray, позже названных по имени их открывателя рентгеновскими), вызвала огромный интерес в научном мире. До Рентгена никто из физиков ничего подобного не делал. Эта фотография свидетельствовала, что состоялось проникновение в глубь человеческого организма без его физического вскрытия. Это был прорыв в медицине, в распознавании болезней. За открытие этих лучей Вильяму Рентгену в 1901 году была присуждена Нобелевская премия по физике.

Ректор физического института при университете старинного немецкого Вюрцбурга, профессор Вильгельм Рентген часто оставался в своей лаборатории допоздна. Он занимался исследованием природы катодных лучей в вакууме, используя при этом запаянную с двух концов трубку с электродами, которую изобрел еще английский физик Крукс. В тот день, 8 ноября 1895 года, профессор, как обычно, проводил эксперименты с катодным излучением и на всякий случай обернул вакуумную трубку плотной черной бумагой. Он вроде закрыл выход из нее всяких лучей, но едва включил ток, как тотчас напротив засветился экран, покрытый солями бария. Исследователь выключил ток — свечение прекратилось. Он отодвинул трубку от экрана подальше, снова включил ток, и экран снова засветился. Не зная, как назвать открытые им лучи, Рентген обозначил их как неизвестные — х-ray.

Рентген начал их исследовать и установил, что они не проходят сквозь свинец, но проходят сквозь многие другие непрозрачные материалы, они не отражаются и не преломляются. Но дальше перед ним предстала совершенно удивительная картина — поставив на пути луча свою ладонь, он увидел ее анатомическое изображение на экране. Странный свет проникал сквозь мягкие ткани и отображал кости. От этого перехватило дыхание. Что за чудо? О своем открытии Рентген написал статью, в качестве иллюстрации проходимости лучей сквозь тело поместил анатомическую фотографию кисти руки жены Анны. Результаты его экспериментов были высоко оценены физиками Европы, лучами заинтересовались и медики. Посыпались разные предложения, высказывались новые идеи.

Сам Рентген полагал, что ничего выдающегося не совершил. Он добился искомого результата и был доволен. Он почти прекратил работать над совершенствованием своей трубки. Но открытие шествовало по Европе. К ученому обращались представители промышленных фирм с предложениями купить права на изготовление и использование его прибора для практических целей, но Рентген категорически отказывался. Он был далек от коммерции и эти предложения даже не рассматривал…

Вильгельм Рентген появился на свет в семье торговца текстильными товарами, жившего недалеко от Дюссельдорфа. Интерес к технике и физике у него развился в Утрехтской технической школе в Голландии, затем во время учебы в Высшей технической школе в Цюрихе в Швейцарии. На способного студента обратил внимание известный в то время физик Август Кундт.

И когда Вильгельм закончил школу, он предложил юноше работать в его лаборатории. Когда Кундт перевелся в университет Вюрцбурга, он взял с собой молодого ученого. С 1872 года Кундт и Рентген вместе работали в Страсбургском университете. Получив там звание профессора, Рентген снова вернулся в Вюрцбург, где занял должность директора физического института при университете.

Рентген был лишен честолюбия. Он не любил публичности и даже о результатах своих экспериментов не любил рассказывать. Он полагал, что его удел — физическая лаборатория, где он проводил эксперименты, и студенческая аудитория, где он рассказывал о своих достижениях молодежи.

В 1899 году Рентген переехал в Мюнхен и оставался там до конца своих дней. В то время он не мог в полной мере оценить суть сделанного им открытия. Его эксперименты с использованием икс-лучей позволили в дальнейшем получить новые сведения о строении разных веществ. Сегодня почти все лечебные учреждения в мире оснащены рентгеновскими аппаратами , а в промышленности рентгеновские трубки определяют качество сварных швов на трубопроводах.

История рентгенографических исследований начинается в 1885 году. Именно тогда Вильгельму Рентгену впервые удалось зарегистрировать затемнение фотопластинок, произошедшее под воздействием излучения особого спектра. Тогда же ученый обнаружил, что при облучении какой-либо части тела человека на фотопластинке остается изображение скелета. Данное открытие послужило основой метода медицинской визуализации. До этого исследовать внутренние органы и ткани при жизни человека не представлялось возможным.

Открытие рентгеновского излучения

Открытие всей своей жизни Вильгельм Рентген сделал уже в зрелом возрасте. Имея обыкновение задерживаться допоздна в своей лаборатории, работавшей при физическом отделении Вюрцбургского университета, ученый заметил, что при подаче электроэнергии на катодную трубку, закрытую со всех сторон плотной черной бумагой, кристаллы платиноцианистого бария начинали светиться.

Вильгельм Конрад Рентген

Этот эффект заинтересовал Рентгена и он продолжил исследования, в результате которых было открыто икс-излучение. Физик установил, что источником этих особых лучей является место столкновения катодного излучения с преградой внутри трубки. Продолжая опыты, Рентген изобрел специальную конструкцию, оснащенную плоским анодом. Это обеспечивало интенсификацию потока икс-излучения. Работая с этим аппаратом, ученый описал свойства лучей, которые впоследствии получили название «рентгеновских»

Физические свойства икс-излучения

Благодаря исследованиям Рентгена были зафиксированы особые свойства икс-излучения. Так стало ясно, что оно способно проникать сквозь различные непрозрачные материалы, не отражаясь и не преломляясь при этом. Кроме того, излучение невозможно поляризовать, и оно не поддается дифракции. Отдельного внимания заслуживает то, что рентгеновские лучи вредны для человеческого организма. Ученый этого не знал, поэтому, скорее всего, его здоровье надломилось вследствие длительного воздействия открытого им излучения. Современная аппаратура позволяет эффективно защитить обследуемого от пагубного влияния рентгеновских лучей, но, тем не менее, рентгенографическое обследование не рекомендуется проходить чаще, чем 1 раз в год.

Рентгенография в медицине

Для применения открытого рентгеновского излучения была изобретена специальная аппаратура, самые различные модификации которой нашли применение практически во всех областях современной медицины. Следует отметить, что если мягкие ткани человеческого тела пропускают лучи, то кости и твердые материалы, по каким-либо причинам находящиеся в организме, их задерживают. И для определения состояния скелета и наличия в организме чужеродных тел было разработано отдельное направление - рентгеноскопия.

Открытие Вильгельма Рентгена получило достаточно широкое распространение уже к 1919 году. Благодаря его исследованиям стали появляться новые медицинские отрасли - рентгенология, рентгенодиагностика, рентгеноструктурный анализ и др. С помощью данных методик удалось спасти здоровье и жизнь сотен тысяч людей во всем мире. Поэтому, вне всякого сомнения, результаты работы Рентгена являются одним из самых великих достижений в истории человечества.

(1845-1923) немецкий физик

Будущий знаменитый физик родился в небольшом городке близ Дюссельдорфа в Пруссии в семье торговца текстильными товарами. Когда мальчику исполнилось три года, семья переехала в голландский город Аппельсдорн, на родину его матери. Там и прошли детские годы Вильгельма.

Окончив школу, Вильгельм Рентген поступил в Утрехтскую техническую школу, но был оттуда исключен за то, что отказался назвать имя товарища, нарисовавшего карикатуру на одного из преподавателей. После этого юноша уехал в Швейцарию и поступил в Высшую техническую школу в Цюрихе.

На последнем курсе на него обратил внимание известный физик Август Кундт. После окончания школы Рентген поступил ассистентом в его лабораторию. Получив кафедру в Баварском университете в Вюрцбурге, Кундт взял его с собой.

В 1872 году они вместе перешли в Страсбургский университет, где в 1874 году Вильгельм Конрад Рентген получил звание профессора. В 1888 году он вернулся в Вюрцбург, где был назначен директором физического института и ректором университета. Именно там он начал эксперименты с электрическим разрядом в вакууме, используя стеклянную трубку с электродами, изобретенную английским физиком Круксом. В то время было известно, что она испускает какие-то неизвестные лучи, названные катодными.

8 ноября 1895 года Вильгельм Рентген обнаружил, что катодные лучи вызывают свечение экрана, покрытого солями бария. При этом лучи легко проходили даже сквозь черную бумагу, которой была обернута трубка.

В ходе дальнейших экспериментов Рентген установил, что свечение экрана сохранялось даже на расстоянии более двух метров от трубки. Таким образом, он сделал вывод, что имеет дело не с катодными лучами, а с каким-то неизвестным видом излучения, и назвал их икс-лучами.

Затем Вильгельм Конрад Рентген установил, что эти лучи не могут проходить сквозь свинец, а также сделал второе открытие, заметив, что кости его руки отбрасывали на экран более плотную тень, чем мягкие ткани. Вскоре он обнаружил, что открытые им лучи вызывают потемнение фотопластинок, аналогичное их экспозиции в фотокамере. Экспериментируя с различными веществами, Вильгельм Рентген установил, что икс-лучи могут проходить почти через все предметы, но различная толщина по-разному ослабляет их.

Первое сообщение об этом открытии вызвало широкий интерес в научных кругах. Результаты экспериментов Рентгена были подтверждены другими учеными, и лучи были названы его именем. Почти сразу же рентгеновскими лучами заинтересовались врачи, поскольку это было важным средством диагностики.

Но рентгеновские лучи оказались и важным инструментом для физических исследований. Немецкий физик Макс Лауэ предположил, что они аналогичны свету, но имеют более короткую длину волны. Эта гипотеза была подтверждена в 1913 году немецкими физиками Вальтером Фридрихом и Паулем Книппингом, заложившими основы новой науки - рентгеновской оптики. Они впервые наблюдали дифракцию рентгеновских лучей на кристаллических решетках. Обнаружение рентгеновских лучей значительно продвинуло вперед и изучение строения атома. Так открытие Рентгена стало составной частью революции в физике, происходившей в XX веке. Впоследствии оказалось, что рентгеновские лучи распространяются и в космосе. Но этими явлениями занялась особая наука - рентгеновская астрономия.

Ученый опубликовал еще две статьи об этих лучах, но сенсационность, с которой газеты и журналы писали о его открытии, претила ему, и он стал заниматься другими областями физики. Рентген не очень любил публиковать результаты своих экспериментов и за всю жизнь написал лишь 58 статей. Любопытно, что он так и не запатентовал свое открытие и отказался от вознаграждения.

В 1899 году Вильгельм Конрад Рентген переехал в Мюнхен, где и прожил до конца жизни. Там в 1901 году он узнал о том, что стал первым лауреатом Нобелевской премии по физике. Вслед за премией ученый был удостоен множества научных наград в разных странах мира.

Вильгельм Рентген был скромным, застенчивым человеком и не любил привлекать к себе внимание. В 1872 году он женился на дочери владельца пансиона, где жил в то время. У него не было детей, и в 1881 году он удочерил свою шестилетнюю племянницу. В 1920 году Вильгельм Конрад Рентген потерял жену и вскоре вышел в отставку.

Имя этого великого ученого сохраняется в названиях приборов, разделов физики, научных категорий.

В январе 1896 года над Европой и Америкой прокатился тайфун газетных сообщений о сенсационном открытии профессора Вюрцбургского университета Вильгельма Конрада Рентгена . Казалось не было газеты, которая бы не напечатала снимок кисти руки, принадлежащей, как выяснилось позже, Берте Рентген, жене профессора. А профессор Рентген, запершись у себя в лаборатории, продолжал усиленно изучать свойства открытых им лучей. Открытие рентгеновских лучей дало толчок новым исследованиям. Их изучение привело к новым открытиям, одним из которых явилось открытие радиоактивности.

Немецкий физик Вильгельм Конрад Рентген родился 27 марта 1845 года в Леннепе, небольшом городке близ Ремшейда в Пруссии, и был единственным ребёнком в семье преуспевающего торговца текстильными товарами Фридриха Конрада Рентгена и Шарлотты Констанцы (в девичестве Фровейн) Рентген. В 1848 году семья переехала в голландский город Апельдорн, на родину родителей Шарлотты. Экспедиции, совершённые Вильгельмом в детские годы в густых лесах в окрестностях Апельдорна, на всю жизнь привили ему любовь к живой природе.

Рентген поступил в Утрехтскую техническую школу в 1862 году, но был исключён за то, что отказался назвать своего товарища, нарисовавшего непочтительную карикатуру на нелюбимого преподавателя. Не имея официального свидетельства об окончании среднего учебного заведения он формально не мог поступить в высшее учебное заведение, но в качестве вольнослушателя прослушал несколько курсов в Утрехтском университете. После сдачи вступительного экзамена в 1865 году Вильгельм был зачислен студентом в Федеральный технологический институт в Цюрихе, он намеревался стать инженером-механиком, и в 1868 году получил диплом. Август Кундт, выдающийся немецкий физик и профессор физики этого института, обратил внимание на блестящие способности Вильгельма и настоятельно посоветовал ему заняться физикой. Рентген последовал его совету и через год защитил докторскую диссертацию в Цюрихском университете, после чего был немедленно назначен Кундтом первым ассистентом в лаборатории.

Получив кафедру физики в Вюрцбургском университете (Бавария), Кундт взял с собой и своего ассистента. Переход в Вюрцбург стал для Рентгена началом «интеллектуальной одиссеи». В 1872 году он вместе с Кундтом перешёл в Страсбургский университет и в 1874 году начал там свою преподавательскую деятельность в качестве лектора по физике.

В 1872 году Рентген вступил в брак с Анной Бертой Людвиг, дочерью владельца пансиона, которую он встретил в Цюрихе, когда учился в Федеральном технологическом институте. Не имея собственных детей, супруги в 1881 году удочерили шестилетнюю Берту, дочь брата Рентгена.

В 1875 году Рентген стал полным (действительным) профессором физики Сельскохозяйственной академии в Гогенхейме (Германия), а в 1876 году вернулся в Страсбург, чтобы приступить там к чтению курса теоретической физики.

Экспериментальные исследования, проведённые Рентгеном в Страсбурге, касались разных областей физики, таких как теплопроводность кристаллов и электромагнитное вращение плоскости поляризации света в газах, и, по словам его биографа Отто Глазера, снискали Рентгену репутацию «тонкого классического физика-экспериментатора». В 1879 году Рентген был назначен профессором физики Гессенского университета, в котором он оставался до 1888 года, отказавшись от предложений занять кафедру физики в университетах Иены и Утрехта. В 1888 году он возвращается в Вюрцбургский университет в качестве профессора физики и директора Физического института, где продолжает вести экспериментальные исследования широкого круга проблем, в т. ч. сжимаемости воды и электрических свойств кварца.

В 1894 году, когда Рентген был избран ректором университета, он приступил к экспериментальным исследованиям электрического разряда в стеклянных вакуумных трубках. Вечером 8 ноября 1895 года Рентген, как обычно, работал в своей лаборатории, занимаясь изучением катодных лучей. Около полуночи, почувствовав усталость, он собрался уходить. Окинув взглядом лабораторию, погасил свет и хотел было закрыть дверь, как вдруг заметил в темноте какое-то светящееся пятно. Оказывается, светился экран из синеродистого бария. Почему он светится? Солнце давно зашло, электрический свет не мог вызвать свечения, катодная трубка выключена, да и, вдобавок, закрыта чёрным чехлом из картона. Рентген ещё раз посмотрел на катодную трубку и упрекнул себя, ведь он забыл её выключить. Нащупав рубильник, учёный выключил трубку. Исчезло и свечение экрана; включал трубку, вновь и вновь появлялось свечение. Значит свечение вызывает катодная трубка! Но каким образом? Ведь катодные лучи задерживаются чехлом, да и воздушный метровый промежуток между трубкой и экраном для них является бронёй. Так началось рождение открытия.

Оправившись от минутного изумления. Рентген начал изучать обнаруженное явление и новые лучи, названные им икс-лучами. Оставив футляр на трубке, чтобы катодные лучи были закрыты, он с экраном в руках начал двигаться по лаборатории. Оказалось, что полтора-два метра для этих неизвестных лучей не преграда. Они легко проникают через книгу, стекло, станиоль… А когда рука учёного оказалась на пути неизвестных лучей, он увидел на экране силуэт её костей! Фантастично и жутковато! Но это только минута, ибо следующим шагом Рентгена был шаг к шкафу, где лежали фотопластинки, т. к. надо было увиденное закрепить на снимке. Так начался новый ночной эксперимент. Учёный обнаруживает, что лучи засвечивают пластинку, что они не расходятся сферически вокруг трубки, а имеют определённое направление…

Утром обессиленный Рентген ушёл домой, чтобы немного передохнуть, а потом вновь начать работать с неизвестными лучами. Пятьдесят суток (дней и ночей) были принесены на алтарь небывалого по темпам и глубине исследования. Были забыты на это время семья, здоровье, ученики и студенты. Он никого не посвящал в свою работу до тех пор, пока не разобрался во всём сам. Первым человеком, кому Рентген продемонстрировал своё открытие, была его жена Берта. Именно снимок её кисти, с обручальным кольцом на пальце, был приложен к статье Рентгена «О новом роде лучей», которую он 28 декабря 1895 году направил председателю Физико-медицинского общества университета. Статья была быстро выпущена в виде отдельной брошюры, и Рентген разослал её ведущим физикам Европы.

Первое сообщение об исследованиях Рентгена, опубликованное в местном научном журнале в конце 1895 года, вызвало огромный интерес и в научных кругах, и у широкой публики. «Вскоре мы обнаружили, — писал Рентген, — что все тела прозрачны для этих лучей, хотя и в весьма различной степени». А 20 января 1896 года американские врачи с помощью лучей Рентгена уже впервые увидели перелом руки человека. С тех пор открытие немецкого физика навсегда вошло в арсенал медицины.

Открытие Рентгена вызвало огромный интерес в научном мире. Его опыты были повторены почти во всех лабораториях мира. В Москве их повторил П. Н. Лебедев. В Петербурге изобретатель радио А. С. Попов экспериментировал с икс-лучами, демонстрировал их на публичных лекциях, получая различные рентгенограммы. В Кембридже Д. Д. Томсон немедленно применил ионизирующее действие рентгеновских лучей для изучения прохождения электричества через газы. Его исследования привели к открытию электрона.

Рентген опубликовал ещё две статьи об икс-лучах в 1896 и 1897 годах, но затем его интересы переместились в другие области. Медики сразу оценили значение рентгеновского излучения для диагностики. В то же время икс-лучи стали сенсацией, о которой раструбили по всему миру газеты и журналы, нередко подавая материалы на истерической ноте или с комическим оттенком.

Росла слава Рентгена, но учёный относился к ней с полнейшим равнодушием. Рентгена раздражала внезапно свалившаяся на него известность, отрывавшая у него драгоценное время и мешавшая дальнейшим экспериментальным исследованиям. По этой причине он стал редко выступать с публикациями статей, хотя и не прекращал это делать полностью: за свою жизнь Рентген написал 58 статей. В 1921 году, когда ему было 76 лет, он опубликовал статью об электропроводимости кристаллов.

Учёный не стал брать патент на своё открытие, отказался от почётной, высокооплачиваемой должности члена академии наук, от кафедры физики в Берлинском университете, от дворянского звания. Вдобавок ко всему он умудрился восстановить против себя самого кайзера Германии Вильгельма II.

В 1899 году, вскоре после закрытия кафедры физики в Лейпцигском университете. Рентген стал профессором физики и директором Физического института при Мюнхенском университете. Находясь в Мюнхене, Рентген узнал о том, что он стал первым лауреатом Нобелевской премии 1901 года по физике «в знак признания необычайно важных заслуг перед наукой, выразившихся в открытии замечательных лучей, названных впоследствии в его честь». При презентации лауреата К. Т. Одхнер, член Шведской королевской академии наук, сказал: «Нет сомнения в том, сколь большого успеха достигнет физическая наука, когда эта неведомая раньше форма энергии будет достаточно исследована». Затем Одхнер напомнил собравшимся о том, что рентгеновские лучи уже нашли многочисленные практические приложения в медицине.

Эту награду принял Рентген с радостью и волнением, но из-за своей застенчивости отказался от каких-либо публичных выступлений.

Хотя самим Рентгеном и другими учёными много было сделано по изучению свойств открытых лучей, однако природа их долгое время оставалась неясной. Но вот в июне 1912 года в Мюнхенском университете, где с 1900 года работал Рентген, М. Лауэ, В. Фридрихом и П. Книппингом была открыта интерференция и дифракция рентгеновских лучей, что доказывало их волновую природу. Когда обрадованные ученики прибежали к своему учителю, их ждал холодный приём. Рентген просто не поверил во все эти сказки про интерференцию; раз он сам не нашёл её в своё время, значит, её нет. Но молодые учёные уже привыкли к странностям своего шефа и решили, что сейчас лучше не спорить с ним, пройдёт некоторое время и Рентген сам признает свою неправоту, ведь у всех в памяти была свежа история с электроном.

Рентген долгое время не только не верил в существование электрона, но даже запретил в своём физическом институте упоминать это слово. И только в мае 1905 года, зная, что его русский ученик А. Ф. Иоффе на защите докторской диссертации будет говорить на запрещённую тему, он, как бы между прочим, спросил его: «А вы верите, что существуют шарики, которые расплющиваются, когда движутся?» Иоффе ответил: «Да, я уверен, что они существуют, но мы не всё о них знаем, а следовательно, надо их изучать». Достоинство великих людей не в их странностях, а в умении работать и признавать свою неправоту. Через два года в Мюнхенском физическом институте было снято «электронное табу». Более того, Рентген, словно желая искупить свою вину, пригласил на кафедру теоретической физики самого Лоренца — создателя электронной теории, но учёный не смог принять это предложение.

А дифракция рентгеновских лучей вскоре стала не просто достоянием физиков, а положила начало новому, очень сильному методу исследования структуры вещества — рентгеноструктурному анализу. В 1914 году М. Лауэ за открытие дифракции рентгеновских лучей, а в 1915 году отец и сын Брэгги за изучение структуры кристаллов с помощью этих лучей стали лауреатами Нобелевской премии по физике. В настоящее время известно, что рентгеновские лучи — это коротковолновое электромагнитное излучение с большой проникающей способностью.

Рентген был вполне удовлетворён сознанием того, что его открытие имеет столь большое значение для медицины. Помимо Нобелевской премии он был удостоен многих наград, в том числе медали Румфорда Лондонского королевского общества, золотой медали Барнарда за выдающиеся заслуги перед наукой Колумбийского университета, и состоял почётным членом и членом-корреспондентом научных обществ многих стран.

Скромному, застенчивому Рентгену, как уже говорилось, глубоко претила сама мысль о том, что его персона может привлекать всеобщее внимание. Он любил бывать на природе, много раз посещал во время отпусков Вейльхайм, где совершал восхождения на соседние баварские Альпы и охотился с друзьями. Рентген ушёл в отставку со своих постов в Мюнхене в 1920 году, вскоре после смерти жены. Он умер 10 февраля 1923 года от рака кишечника.

Закончить рассказ о Рентгене стоит словами одного из создателей советской физики А. Ф. Иоффе, хорошо знавшего великого экспериментатора: «Рентген был большой и цельный человек в науке и жизни. Вся его личность, его деятельность и научная методология принадлежат прошлому. Но только на фундаменте, созданном физиками XIX века и, в частности, Рентгеном, могла появиться современная физика».

Вильгельм Конрад Рентген. Открытие Х-лучей

Рентген Вильгельм Конрад Вильгельм Конрад Рентген родился 17 марта 1845 г. в пограничной с Голландией области Германии, в г. Ленепе. Он получил техническое образование в Цюрихе в той самой Высшей технической школе (политехникуме), в которой позже учился Эйяштейн. Увлечение физикой заставило его после окончания школы в 1866 г. продолжить физическое образование.

Защитив в 1868 г. диссертацию на степень доктора философии, он работает ассистентом на кафедре физики сначала в Цюрихе, потом в Гисене, а затем в Страсбурге (1874-79) у Кундта. Здесь Рентген прошел хорошую экспериментальную школу и стал первоклассным экспериментатором. Он производил точные измерения отношения Ср/Су для газов, вязкости и диэлектрической проницаемости ряда жидкостей, исследовал упругие свойства кристаллов, их пьезоэлектрические и пироэлектрические свойства, измерял магнитное поле движущихся зарядов (ток Рентгена). Часть важных исследований Рентген выполнил со своим учеником, одним из основателей советской физики А. Ф. Иоффе.

Научные исследования относятся к электромагнетизму, физике кристаллов, оптике, молекулярной физике.

В 1895 открыл излучение с длиной волны, более короткой, нежели длина волны ультрафиолетовых лучей (X-лучи), названное в дальнейшем рентгеновскими лучами, и исследовал их свойства: способность отражаться, поглощаться, ионизировать воздух и т. д. Предложил правильную конструкцию трубки для получения Х-лучей - наклонный платиновый антикатод и вогнутый катод: первый сделал фотоснимки при помощи рентгеновских лучей. Открыл в 1885 магнитное поле диэлектрика, движущегося в электрическом поле (так называемый “рентгенов ток”). Его опыт наглядно показал, что магнитное поле создается подвижными зарядами, и имел важное значение для создания X. Лоренцем электронной теории. Значительное число работ Рентгена посвящено исследованию свойств жидкостей, газов, кристаллов, электромагнитных явлений, открыл взаимосвязь электрических и оптических явлений в кристаллах. За открытие лучей, носящих его имя, Рентгену в 1901 первому среди физиков была присуждена Нобелевская премия.

С 1900 г. и до последних дней жизни (умер он 10 февраля 1923 г.) он работал в Мюнхенском университете.

Открытие Рентгена

Конец XIX в. ознаменовался повышенным интересом к явлениям прохождения электричества через газы. Еще Фарадей серьезно занимался этими явлениями, описал разнообразные формы разряда, открыл темное пространство в светящемся столбе разреженного газа. Фарадеево темное пространство отделяет синеватое, катодное свечение от розоватого, анодного.

Дальнейшее увеличение разрежения газа существенно изменяет характер свечения. Математик Плюкер (1801-1868) обнаружил в 1859г., при достаточно сильном разрежении слабо голубоватый пучок лучей, исходящий из катода, доходящий до анода и заставляющий светиться стекло трубки. Ученик Плюкера Гитторф (1824-1914) в 1869 г. продолжил исследования учителя и показал, что на флюоресцирующей поверхности трубки появляется отчетливая тень, если между катодом и этой поверхностью поместить твердое тело.

Гольдштейн (1850-1931), изучая свойства лучей, назвал их катодными лучами (1876 г.). Через три года Вильям К рук с (1832-1919) доказал материальную.природу катодных лучей и назвал их “лучистой материей”-веществом, находящимся в особом четвертом состоянии. Его доказательства были убедительны и наглядны. Опыты с “трубкой Крукса” демонстрировались позже во всех физических кабинетах. Отклонение катодного пучка магнитным полем в трубке Крукса стало классической школьной демонстрацией.

Однако опыты по электрическому отклонению катодных лучей не были столь убедительными. Герц не обнаружил такого отклонения и пришел к выводу, что катодный луч - это колебательный процесс в эфире. Ученик Герца Ф. Ленард, экспериментируя с катодными лучами, в 1893 г. показал, что они проходят через окошечко, закрытое алюминиевой фольгой, и вызывают свечение в пространстве за окошечком. Явлению прохождения катодных лучей через тонкие металлические тела Герц посвятил свою последнюю статью, опубликованную в 1892 г. Она начиналась словами:

“Катодные лучи отличаются от света существенным образом в отношении способности проникать через твердые тела”. Описывая результаты опытов по прохождению катодных лучей через золотые, серебряные, платиновые, алюминиевые и т.д. листочки, Герц отмечает, что он не наблюдал особых отличий в явлениях. Лучи проходят через листочки не прямолинейно, а дифракционно рассеиваются. Природа катодных лучей все еще оставалась неясной.

Вот с такими трубками Крукса, Ленарда и других и экспериментировал Вюрцбургский профессор Вильгельм Конрад Рентген в конце 1895 г. Однажды по окончании опыта, закрыв трубку чехлом из черного картона, выключив свет, но не выключив еще индуктор, питающий трубку, он заметил свечение экрана из синеродистого бария, находящегося вблизи трубки. Пораженный этим обстоятельством, Рентген начал экспериментировать с экраном. В своем первом сообщении “О новом роде лучей”, датированном 28 декабря 1895 г., он писал об этих первых опытах: “Кусок бумаги, покрытой платиносинеродистым барием, при приближении к трубке, закрытой достаточно плотно прилегающим к ней чехлом из тонкого черного картона, при каждом разряде вспыхивает ярким светом: начинает флюоресцировать. Флюоресценция видна при достаточном затемнении и не зависит от того, подносим ли бумагу стороной, покрытой синеродистым барием или не покрытой синеродистым барием. Флюоресценция заметна еще на расстоянии двух метров от трубки”.

Тщательное исследование показало Рентгену, “что черный картон, не прозрачный ни для видимых и ультрафиолетовых лучей солнца, ни для лучей электрической дуги, пронизывается каким-то агентом, вызывающим флюоресценцию”. Рентген исследовал проникающую способность этого “агента”, который он для краткости назвал “Х-лучи”, для различных веществ. Он обнаружил, что лучи свободно проходят через бумагу, дерево, эбонит, тонкие слои металла, но сильно задерживаются свинцом.

Затем он описывает сенсационный опыт:

“Если держать между разрядной трубкой и экраном руку, то видны темные тени костей в слабых очертаниях тени самой руки”. Это было первое рентгеноскопическое исследование человеческого тела. Рентген получил и первые рентгеновские снимки, приложив их к своей руке.

Эти снимки произвели огромное впечатление; открытие еще не было завершено, а уже начала свой путь рентгенодиагностика. “Моя лаборатория была наводнена врачами, приводившими пациентов, подозревавших, что они имеют иголки в разных частях тела”,- писал английский физик Шустер.

Уже после первых опытов Рентген твердо установил, что Х-лучи отличаются от катодных, они не несут заряда и не отклоняются магнитным полем, однако возбуждаются катодными лучами. “...Х-лучи не идентичны с катодными лучами, но возбуждаются ими в стеклянных стенках разрядной трубки”,- писал Рентген.

Он установил также, что они возбуждаются не только в стекле, но и в металлах.

Упомянув о гипотезе Герца - Ленарда, что катодные лучи “есть явление, происходящее в эфире”, Рентген указывает, что “нечто подобное мы можем сказать и о наших лучах”. Однако ему не удалось обнаружить волновые свойства лучей, они “ведут себя иначе, чем известные до сих пор ультрафиолетовые, видимые, инфракрасные лучи”. По своим химическим и люминесцентным действиям они, по мнению Рентгена, сходны с ультрафиолетовыми лучами. В первом сообщении он высказал оставленное потом предположение, что они могут быть продольными волнами в эфире.

Открытие Рентгена вызвало огромный интерес в научном мире. Его опыты были повторены почти во всех лабораториях мира. В Москве их повторил П. Н. Лебедев. В Петербурге изобретатель радио А. С. Попов экспериментировал с X-лучами, демонстрировал их на публичных лекциях, получая различные рентгенограммы. В Кембридже Д. Д. Томсон немедленно применил ионизирующее действие рентгеновских лучей для изучения прохождения электричества через газы. Его исследования привели к открытию электрона.

Список литературы

1. Кудрявцев П.С. История физики. гос. уч. пед. изд. Мин. прос. РСФСР. М., 1956

2. Кудрявцев П. С. Курс истории физики М.: Просвещение, 1974

3. Храмов Ю. А. Физики: Библиографический справочник. 2-е издание, испр. и дополн. М.: Наука, главная ред. физ.-мат. лит., 1983

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.ronl.ru/