8 伦琴碰巧发现了X射线
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X射线是波长介于紫外线和γ射线间的电磁辐射。X射线是一种波长很短的电磁辐射，其波长约为（20～0.06）×10-8厘米之间。由德国物理学家W.K·伦琴于1895年发现，故又称伦琴射线。伦琴射线具有很高的穿透本领，能透过许多对可见光不透明的物质，如墨纸、木料等。这种肉眼看不见的射线可以使很多固体材料发生可见的荧光，使照相底片感光以及空气电离等效应。
锡纸
1895年11月8日晚，伦琴陷入了深深的沉思。他以前做过一次放电实验，为了确保实验的精确性，他事先用锡纸和硬纸板把各种实验器材都包裹得严严实实，并且用一个没有安装铝窗的阴极管让阴极射线透出。可是现在，他却惊奇地发现，对着阴极射线发射的一块涂有氰亚铂酸钡的屏幕发出了光，而放电管旁边这叠原本严密封闭的底片，现在也变成了灰黑色——这说明它们已经曝光了！
这个一般人很快就会忽略的现象，却引起了伦琴的注意，使他产生了浓厚的兴趣。他想：底片的变化，恰恰说明放电管放出了一种穿透力极强的新射线，它甚至能够穿透装底片的袋子。不过目前还不知道它是什么射线，于是取名“X射线”。
于是，伦琴开始了对这种神秘的X射线的研究。他先把一个涂有磷光物质的屏幕放在放电管附近，结果发现屏幕马上发出了亮光。接着，他尝试着拿一些平时不透光的较轻物质，比如书本、橡皮板和木板，放到放电管和屏幕之间去挡那束看不见的神秘射线，可是谁也不能把它挡住，在屏幕上几乎看不到任何阴影，它甚至能够轻而易举地穿透15毫米厚的铝板。直到他把一块厚厚的金属板放在放电管与屏幕之间，屏幕上才出现了金属板的阴影，看来这种射线还是没有能力穿透太厚的物质。实验还发现，只有铅板和铂板才能使屏不发光，当阴极管被接通时，放在旁边的照相底片也将被感光，即使用厚厚的黑纸将底片包起来也无济于事。
阴极射线管
知识拓展
伦琴在这个实验之后，会发生什么神奇的现象？
接下来更为神奇的现象发生了，一天晚上伦琴很晚也没回家，他的妻子来实验室看他，于是他的妻子便成了在照相底片上留下痕迹的第一人，当时伦琴要求他的妻子用手捂住照相底片。当显影后，夫妻俩在底片上看见了手指骨头和结婚戒指的影像。
1896年1月5日，在柏林物理学会会议上展出了很多X射线的照片，同一天，维也纳《新闻报》也报道了发现X光的消息。这一伟大的发现立即引起人们的极大关注，并很快传遍全世界。在几个月的时间里，数百名科学家为此进行调查研究，一年之中就有上千篇关于X射线的论文问世。
伦琴虽然发现了X射线，但当时的人们——包括他本人在内，都不知道这种射线究竟是什么东西。直到20世纪初，人们才知道X射线实质上是一种比光波更短的电磁波，它不仅在医学中用途广泛，成为人类战胜许多疾病的有力武器，而且还为今后物理学的重大变革提供了重要的证据。正因为这些原因，在1901年诺贝尔奖的颁奖仪式上，伦琴为世界上第一个荣获诺贝尔奖物理奖的人。人们为了纪念伦琴，将X(未知数）射线命名为伦琴射线。
安检X光机
X射线是19世纪末20世纪初物理学的三大发现（X射线1895年、放射线1896年、电子1897年）之一，这一发现标志着现代物理学的产生。
自伦琴发现X射线后，许多物理学家都在积极地研究和探索，1905年和1909年，巴克拉曾先后发现X射线的偏振现象，但对X射线究竟是一种电磁波还是微粒辐射，仍不清楚。1912年德国物理学家劳厄发现了X射线通过晶体时产生衍射现象，证明了X射线的波动性和晶体内部结构的周期性，发表了《X射线的干涉现象》一文。
劳厄的文章发表不久，就引起英国布拉格父子的关注，当时老布拉格已是利兹大学的物理学教授，而小布拉格则刚从剑桥大学毕业，在卡文迪许实验室。由于都是X射线微粒论者，两人都试图用X射线的微粒理论来解释劳厄的照片，但他们的尝试未能取得成功。年轻的小布拉格经过反复研究，成功地解释了劳厄的实验事实。他以更简洁的方式，清楚地解释了X射线晶体衍射的形成，并提出了著名的布拉格公式，这一结果不仅证明了小布拉格的解释的正确性，更重要的是证明了能够用X射线来获取关于晶体结构的信息。
德国物理学家劳厄
知识解码
布拉格父子
威廉·亨利·布拉格，英国物理学家，现代固体物理学的奠基人之一。他早年在剑桥三一学院学习数学，曾任澳大利亚阿德莱德大学及英国利兹大学、伦敦大学教授，1940年出任皇家学会会长。由于在使用X射线衍射研究晶体原子和分子结构方面所做出的开创性贡献，他与儿子W.L·布拉格分享了1915年诺贝尔物理学奖。父子两代同获一个诺贝尔奖，这在历史上是绝无仅有的。同时，他是一名杰出的社会活动家。
威廉·劳伦斯·布拉格，英国物理学家。1890年3月31日，劳伦斯·布拉格生于澳大利亚阿德莱德，他和其父亲均为著名科学家。劳伦斯·布拉格1954—1966年担任皇家研究所教授和所长，曾被选为中国物理学会的名誉会员。他是继卢瑟福之后卡文迪许实验室的第五任主任。他在综合与组织不同学科领域的科学研究方面做出了巨大的贡献。1915年，布拉格父子因在X射线方面的杰出成就而共同获诺贝尔物理学奖。劳伦斯·布拉格十分重视科学教育工作，培养以及与他合作的的各国学者近百人。
说到布拉格父子对科学的贡献，不能不提的是X射线衍射技术对现代分子生物学发展的关键性作用。所谓“X射线衍射技术”，是通过晶体的X射线衍射花样，与晶体原子排布之间的相互转换关系，来精确测定原子在晶体中的空间位置。20世纪50年代初，剑桥大学卡文迪许实验室的沃森和克里克正是在该技术的帮助下提出了DNA的双螺旋模型。迄今为止，该技术仍是研究生物大分子结构的主要手段。
老布拉格是那种一方面坚守科学的“价值中立”，另一方面又坚信科学必将造福人类的科学家；不仅如此，作为一名社会活动家，“科学怎样才能有益于社会”是其贯穿一生的行动主题。由于科学技术带来的负面作用，他的信念也许遭到一些人的怀疑，但这一人文传统有其恒久的价值，尤其是科学—技术—商业联盟仍将主导着人类的生活，至少在可预见的未来。
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