Wilhelm Röntgen - Người tình cờ tìm ra tia X

Wilhelm Conrad Röntgen (Roentgen) (27 tháng 3 năm 1845 – 10 tháng 2 năm 1923), sinh ra tại Lennep, Đức, là một nhà vật lý, giám đốc Viện vật lý ở Đại học Würzburg

273

Wilhelm Conrad Röntgen

Cuộc đời Röntgen

Röntgen sinh tại Lennep (ngày nay là một phần của Remscheid) thuộc Đức. Gia đình ông đã di chuyển đến Apeldoorn ở Hà Lan khi ông 3 tuổi. Ông được giáo dục tại Đại học của Martinus Herman van Doorn. Năm 1862, ông nhập học tại trường Utrecht Technical School, tại đây ông bị đuổi vì đã tạo ra một bức tranh bức biếm họa một giáo viên, môt người mà ông gọi là "tội phạm", một người vô trách nhiệm.

Năm 1865, ông đã thử để được nhận vào Đại học Utrecht mà không có giấy ủy nhiệm đòi hỏi với các sinh viên chính quy. Nghe thấy có thể vào trường Federal Polytechnic InstituteZurich (ngày nay là trường ETH Zurich), ông đã thi vào trường này và trở thành sinh viên của trường. Năm 1869, ông tốt nghiệp với bằng tiến sĩ từ Đại học Zurich.

Năm 1874 Röntgen trở thành giảng viên tại Đại học Strasbourg. Năm 1875 ông trở thành một giáo sư tại Học viện Nông nghiệpHohenheim, Württemberg. Năm 1876, ông trở lại Strasbourg làm giáo sư vật lý và năm 1879 ông được bổ nhiệm là giáo sư vật lý của Đại học Giessen. Năm 1888, ông trở thành giám đốc Viện vật lý của Đại học Würzburg và năm 1900 của Đại học München. Röntgen có gia đình ở Iowa thuộc Hoa Kỳ. Mặc dù ông đã chấp nhận sự bổ nhiệm tại Đại học Columbia ở New York và trên thực tế đã mua vé tới đó nhưng Thế chiến thứ nhất nổ ra đã làm thay đổi kế hoạch của ông, ông đã ở lại München.

Khám phá ra tia X - Một phát hiện lịch sử

Vào mùa đông năm sinh nhật thứ 50 của mình, và một năm sau khi được bổ nhiệm vào vị trí lãnh đạo tại trường đại học Würzburg, Wilhelm Conrad Roentgen để ý thấy một màn ảnh barium platinocyanide phát huỳnh quang trong phòng thí nghiệm của ông khi ông dùng ống Crookes tạo ra tia cathode cách đó không bao xa. Tạm gác qua một bên trách nhiệm của ông đối với trường đại học và các sinh viên, ngài hiệu trưởng Roentgen dành trọn sáu tuần sau đó trong phòng thí nghiệm của ông, tự mình nghiên cứu, không chia sẻ bất cứ điều gì với đồng nghiệp hết.

Ba ngày trước Giáng sinh, ông đã đưa vợ đến phòng thí nghiệm, và thực hiện bức ảnh chụp lịch sử thể hiện xương bàn tay và chiếc nhẫn đeo trên ngón tay của vợ ông. Hội Vật lí Y khoa Würzburg là nơi đầu tiên nghe báo cáo về các tia mới có khả năng đâm xuyên qua cơ thể và chụp ảnh xương người. Roentgen chính thức công bố kết quả vào ngày 28 tháng 12 năm 1895. Emil Warburg tường thuật lại kết quả đó trước Hội Vật lí Berlin vào hôm 4 tháng 1. Ngày hôm sau, tờ báo Wiener đăng tin, và hôm sau nữa thì tin tức về khám phá của Roentgen bắt đầu lan tỏa khắp thế giới qua con đường điện báo.

321

Ảnh chụp bàn tay của vợ ông (bà Anna Bertha Ludwig)

Ngày 13 tháng 1, Roentgen trình diện Kaiser và được thưởng Huân chương Hoàng gia Phổ, Hạng nhì. Và vào ngày 16 tháng 1, tờ New York Times công bố khám phá trên là một dạng nhiếp ảnh mới, chụp ảnh các vật rắn chứa tiềm ẩn bên trong, đâm xuyên qua gỗ, giấy, da thịt, và làm hiện ra giàn khung của bộ xương người. “Những người làm khoa học trong thành phố này đang hết sức nóng lòng chờ đợi sự xuất hiện của các tạp chí chuyên ngành bằng tiếng Anh cung cấp đầy đủ các chi tiết về khám phá của giáo sư Roentgen về phương pháp chụp ảnh các vật không trong suốt”. Tờ New York Times mở đầu như vậy, và tờ báo kết luận với việc dự đoán “sự chuyển mình của khoa phẫu thuật hiện đại bởi sự cho phép nhà phẫu thuật phát hiện ra sự có mặt của những vật thể ngoại lai” (số ngày 16/01/1896, trang 9).

Với tính cách của một nhà thực nghiệm tỉ mỉ và tinh mắt, ông đã tiến hành những thử nghiệm rõ ràng trên các tia X để trả lời các câu hỏi về tính chất của tia X: Chúng có truyền thẳng hay không? Chúng có bị khúc xạ không? Chúng có bị phản xạ không? Chúng có khác với tia cathode không? Chúng có bản chất là gì? Giống như tia cathode, chúng truyền đi theo đường thẳng. Roentgen không thể làm cho chúng khúc xạ với nước và carbon bisulphide trong lăng kính mica. Ông cũng không thể tập trung chúng bằng các thấu kính thủy tinh hoặc ebonite.

Với lăng kính ebonite và nhôm, ông để ý đến khả năng các tia khúc xạ trên kính ảnh nhưng không thể quan sát hiệu ứng này trên màn hình huỳnh quang. Tiếp tục kiểm tra sau đó, ông nhận thấy tia X có thể truyền tự do qua những lớp dày gồm muối bột đá mịn, bột muối điện phân, và bụi kẽm, không giống như ánh sáng nhìn thấy, cái vì sự khúc xạ và phản xạ mà khó đi qua tất cả. Ông kết luận rằng tia X không dễ gì bị khúc xạ hay phản xạ bình thường.

Roentgen nhận thấy tia X phát ra từ sự huỳnh quang sáng rỡ trên ống, nơi tia cathode va chạm với thủy tinh và bị phân tán ra. Điểm gốc của tia X di chuyển khi tia cathode bị di chuyển bởi từ trường, nhưng bản thân tia X thì không nhạy với nam châm. Roentgen kết luận rằng chúng khác với tia cathode, vì công trình nghiên cứu của Lenard đã chứng minh rằng tia cathode truyền qua ống vẫn giữ hướng truyền của chúng nhưng dễ bị lệch hướng bởi từ trường.

142

Ảnh chụp bằng tia X

Sau đó, hai nhà vật lí người Hà Lan, Hermann Haga và  Cornelius Werd, công bố rằng tia X có thể bị nhiễu xạ. Và từ các thí nghiệm các nhà khoa học thấy rằng tia X bắt đầu biểu hiện, ngày một nhiều dần, các tính chất của ánh sáng.

Những năm sau đó, nhà khoa học người Anh William Henry Bragg công bố một bài báo, những nghiên cứu đã đưa ông đến chỗ phát biểu triệt để rằng tia X là các hạt. Quan điểm của ông dựa trên hai thực tế:

   (i) tia X kích thích số phân tử chất khí trong đường đi của chúng ít hơn so với trông đợi từ một nhiễu loạn dạng sóng, và

   (ii) vận tốc của các electron kích thích bởi tia X lớn hơn vận tốc mà một sóng có thể mang đến cho chúng.

Nhưng về sau đó người ta lại gặp vấn đề khi giải thích về bản chất năng lượng tia X, cái không thể giải thích nổi theo dạng sóng, và điều này đã khai sinh ra quan điểm sâu sắc của Louis de Broglie về bản chất sóng của vật chất....

Tài liệu tham khảo:

   Wikipedia

   Lịch sử khám phá tia X (phần 1 phần 2)

Điền Quang – Thuvienvatly.com

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Downlaod video thí nghiệm

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Khi dòng điện tác dụng lên nam châm
08/06/2022
Khả năng khai thác lượng điện năng có vẻ vô tận là một trong những nền tảng của thế giới hiện đại. Công nghệ ấy
Nhận thức lịch sử về nam châm
28/05/2022
Vào năm 1600, một bác sĩ người Anh cho biết ngoài trọng lực, Trái Đất còn tác dụng những lực khác khi ông chỉ ra rằng hành
Photon là gì?
25/07/2021
Là hạt sơ cấp của ánh sáng, photon vừa bình dị vừa mang đầy những bất ngờ. Cái các nhà vật lí gọi là photon, thì những
Lược sử âm thanh
28/02/2021
Sóng âm: 13,7 tỉ năm trước Âm thanh có nguồn gốc từ rất xa xưa, chẳng bao lâu sau Vụ Nổ Lớn tĩnh lặng đến chán ngắt.
Đồng hồ nước Ktesibios
03/01/2021
Khoảng năm 250 tCN. “Đồng hồ nước Ktesibios quan trọng vì nó đã làm thay đổi mãi mãi sự hiểu biết của chúng ta về một
Tic-tac-toe
05/12/2020
Khoảng 1300 tCN   Các nhà khảo cổ có thể truy nguyên nguồn gốc của “trò chơi ba điểm một hàng” đến khoảng năm 1300
Sao neutron to bao nhiêu?
18/09/2020
Các nhà thiên văn vật lí đang kết hợp nhiều phương pháp để làm hé lộ các bí mật của một số vật thể lạ lùng nhất
Giải chi tiết mã đề 219 môn Vật Lý đề thi TN THPT 2020 (đợt 2)
04/09/2020

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

Đọc nhiều trong tháng

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com