文档介绍:早期 X射线重要的研究者有 Ivan Pului 教授、威廉·克鲁克斯爵士、约翰·威廉·希托夫、 Eugene Goldstein 、海因里希·鲁道夫·赫兹、菲利普·莱纳德、亥姆霍兹、尼古拉·特斯拉、爱迪生、 Charles Glover Barkla 、马克思·冯·劳厄和威廉·康拉德·伦琴。 X 射线的波长介于紫外线和γ射线间的电磁辐射。由德国物理学家 . 伦琴于 1895 年发现,故又称伦琴射线。波长小于 埃的称超硬 X 射线,在 ~1埃范围内的称硬 X射线, 1~ 10 埃范围内的称软 X射线。实验室中 X射线由 X射线管产生, X射线管是具有阴极和阳极的真空管,阴极用钨丝制成,通电后可发射热电子,阳极(就称靶极)用高熔点金属制成(一般用钨,用于晶体结构分析的 X射线管还可用铁、铜、镍等材料)。用几万伏至几十万伏的高压加速电子,电子束轰击靶极, X射线从靶极发出。电子轰击靶极时会产生高温,故靶极必须用水冷却,有时还将靶极设计成转动式的。 物理学家希托夫观察到真空管中的阴极发出的射线。当这些射线遇到玻璃管壁会产生荧光。 1876 年这种射线被 Eugene Goldstein 命名为"阴极射线" 。随后, 英国物理学家克鲁克斯研究稀有气体里的能量释放,并且制造了克鲁克斯管。这是一种玻璃真空管,内有可以产生高电压的电极。他还发现,当将未曝光的相片底片靠近这种管时,一些部分被感光了,但是他没有继续研究这一现象。 1887 年4月,尼古拉·特斯拉开始使用自己设计的高电压真空管与克鲁克斯管研究 X光。他发明了单电极 X光管,在其中电子穿过物质,发生了现在叫做韧致辐射的效应, 生成高能 X光射线。 1892 年特斯拉完成了这些实验,但是他并没有使用 X光这个名字,而只是笼统成为放射能。他继续进行实验,并提醒科学界注意阴极射线对生物体的危害性,并他没有公开自己的实验成果。 1892 年赫兹进行实验,提出阴极射线可以穿透非常薄的金属箔。赫兹的学生伦纳德进一步研究这一效应,对很多金属进行了实验。亥姆霍兹则对光的电磁本性进行了数学推导。 1895 年 11 月8日德国科学家伦琴开始进行阴极射线的研究。 1895 年 12 月 28 日他完成了初步的实验报告“一种新的射线”。他把这项成果发布在维尔茨堡's Physical-Medical Society 杂志上。为了表明这是一种新的射线,伦琴采用表示未知数的 X来命名。很多科学家主张命名为伦琴射线,伦琴自己坚决反对,但是这一名称仍然有人使用。 1901 年伦琴获得诺贝尔物理学奖。 X射线的特征是波长非常短,频率很高,其波长约为( 20 ~ )× 10-8 厘米之间。因此 X射线必定是由于原子在能量相差悬殊的两个能级之间的跃迁而产生的。所以 X射线光谱是原子中最靠内层的电子跃迁时发出来的,而光学光谱则是外层的电子跃迁时发射出来的。 X射线在电场磁场中不偏转。这说明 X射线是不带电的粒子流,因此能产生干涉、衍射现象。 X射线谱由连续谱和标识谱两部分组成,标识谱重叠在连续谱背景上,连续谱是由于高速电子受靶极阻挡而产生的轫致辐射,其短波极限λ 0 由加速电压 V决定: λ 0 = hc /( ev )为普朗克常数, e 为电子电量, c 为真空中的光速。标识谱