19世纪末物理学的三大发现.pdf

19世纪末物理学的三大发现

摘要：

X射线发现的意义

1、X射线的发现使人们认识的“电磁波谱”朝着短波方向拓广了一大段。为后来的科

学研究打下了基础：

2、X射线技术被广泛应用于生物学领域：

3、X射线也用于军事。

放射性发现的意义

电子发现的意义

电子的发现再一次否定了原子不可分的观念，电子是第一个被发现的微观粒子，电子的

发现对原子组成的了解起了极为重要的作用。

关键字：X射线放射性电子

著名物理学家开尔文说:“19世纪已经将物理大厦全部建成，今后物理学家只是修饰和

完美这所大厦。”

但这种固步自封的思想很快被打破。19世纪末物理学的三大发现（X射线1895年、放

射线1896年、电子1897年），揭开了物理学革命的序幕，它标志着物理学的研究由宏观进

入到微观，标志着现代物理学的产生。列宁曾谈到，现代物理学的临产诞生了辩证唯物主义。

一、1895年，妙手偶得之的“Ｘ”射线

（一）X射线的发现

1895年11月8日晚,德国的维尔芝堡大学的伦琴用黑的厚纸板把阴极射线管子包起来，

意外的发现1米以外的荧光屏在闪光，而这绝不是阴极射线，因阴极射线穿不透玻璃，只能

行进几厘米远。伦琴断定这是一种新射线，用它拍出了一张手掌照片，一时引起轰动。

由于Ｘ射线与原子中内层电子的跃迁有关，这说明了物理学还存在亟待有哪些信誉好的足球投注网站的未知领

域。X射线本身在医疗、研究物质结构等方面都有很多的实用价值。

很多人都曾观察到过Ｘ射线的现象，但未深究而错过机会。伦琴善于观察，精心分析，

因此他发现了“Ｘ”光。1901年，伦琴获首届诺贝尔物理奖，当之无愧。

伦琴详细总结了新射线的性质：

1、新射线来自于被阴极射线击中的固体，固体元素越重，产生出来的新射线越强；

2、新射线是直线传播的，不被棱镜反射和折射，也不被磁场偏转；

3、新射线对所有物体几乎都是透明的；

那么，X射线的发现有何意义呢？

（二）X射线发现的意义

1、X射线的发现使人们认识的“电磁波谱”朝着短波方向拓广了一大段。为后来的科

学研究打下了基础：

1906年，英国物理学家巴克拉发现每种金属都有自己的“特征X射线”，用它可以确定

元素在周期表上的排位，巴拉克因此而获得了1917年的诺贝尔物理学奖；

1915年诺贝尔物理学奖授予英国物理学家布拉格父子，表彰他们在劳厄工作的基础上，

提出了布拉格公式，可以用它精确测定晶体的原子结构；

1913年，英国年轻的物理学家莫斯莱发现一个重要的规律：各种元素的波长非常有规

律地随着它们在周期表中的排列顺序而递减，利用此规律可以准确地确定各元素的原子序

数，并且发现它们恰好与核电荷数相等，他的发现对认识原子内部结构有很大的意义；

瑞典物理学家西格本进一步发现了一系列新的X射线，并精确测定了各种元素的Ｘ射

线谱，建立了Ｘ射线光谱学，西格本的工作对于揭开原子内电子壳层结构状况有重要的作用，

他因此而荣获了1924年度的诺贝尔物理学奖。

20世纪60年代，美国物理学家科马克和英国电气工程师洪斯菲尔德提出用计算机控制

X射线断层扫描原理，并发明X射线断层扫描仪，使医生能看到人体内脏器官横断面图象，

从而准确诊断病症，他们两人共享了1979年诺贝尔生物学及医学奖。

2、X射线技术被广泛应用于生物学领域：

1953—1959年，小布拉格的两位助手佩鲁茨和肯德罗，用改进了的X射线分析法测定

了肌红蛋白及血红蛋白的分子结构，为此获得1962年的诺贝尔化学奖。

1962年诺贝尔生理学奖及医学奖授予英国生物物理学家克里克、威尔金森、美国生物

学家沃森，表彰他们发现DNA的双螺旋结构，这是20世纪生物学的最伟大成就，他们依

靠的也是X射线分析法。

因使用X射线分析法研究蛋白质、核糖核酸、青霉素、维生素等生物大分子而获诺贝

尔化学、生理医学奖的科学家多达数10位。

3、X射线也用于军事。

“星球大战”中核心武器是高能X射线激光器，将它装在军事卫星上能远距离摧毁对

方的洲际导弹。

二、1896年，天然放射性现象的发现

（一）放射性的发现

法国巴黎的贝克勒尔在一次阴