в каком году были открыты рентгеновские лучи
Открытие рентгеновских лучей
Продолжаю рубрику «Патент».
Мне всегда были интересны истории о происхождении вещей, окружающих нас в повседневности. С течением времени образовалась некая коллекция, которой хочу поделиться с вами.
Материалы в ней собраны в патентных ведомствах США, Европы, России, из различных других источников…
Открытие рентгеновских лучей Вечером 8 ноября 1895 года Вильгельм Конрад Рентген открыл рентгеновские лучи — особый тип коротковолновых лучей, которые проходят через твердые тела, как лучи света через стекло. Настоящее революционное открытие.
Под Новый год (1896) Рентген послал несколько копий предварительного доклада о своем открытии с посвящением разным друзьям. И приложил несколько «рентгеновских снимков». Неудивительно, что эти «картинки» произвели настоящую сенсацию, ведь на них совершенно отчётливо можно было увидеть очертания костей кисти. Очень таинственно! 9 марта 1896 года Рентген опубликовал свой второй доклад о рентгеновских лучах. Третий и последний появился на эту тему 10 марта 1897 года.
Рентген, был профессором физики, а с 1894 года стал ректором университета Вюрцбурга. Эксперименты с оригинальными трубками Рентгена стали возможны только в 1855 году. В Боннском университете стеклодув Генрих Гейслер(1814-1879) разработал ртутный воздушный насос, который Рентген использовал в своих экспериментах.
К сожалению, до нас не дошли сведения, как именно Рентген пришел к своему открытию. Известно лишь, что Рентген использовал трубки Мюллера-Ункеля и Филиппа Леонарда. Генерируемые в этих трубках электронные потоки он наблюдал через флуоресцирующий экран, который загорается при соприкосновении с электронным лучом. Самое важное открытие он сделал 8 ноября 1895 года: возможно, в тот день Рентген применял чередующееся напряжение, воздействующее на трубки, и наблюдал при более высоком напряжении зеленоватое свечение на внутренней стенке трубки.
Возможно как-то ненароком он «просветил» свою руку, поместив её между трубкой и экраном, и смог, хоть и нечётко, увидеть кости своей руки. Можно представить себе его изумление и одновременно дискомфорт. Он решил сохранить своё открытие в тайне. Даже жене не сказал об этом, так как собственные наблюдения казались ему такими нереальными, что он приложил максимум усилий, чтобы добыть неопровержимые доказательства данному явлению. Ему на помощь пришли получившие развитие в то время фотографические технологии. Рентгену удалось сделать с помощью новых «X-излучений» фотографии. Эти снимки и являлись доказательством тому, что «Х-лучи» действительно существовали. В дальнейшем он определил основные свойства «Х-лучей», например, их «проникаемость» через различные материалы разной толщины.
Как же Рентген проводил свои испытания? С помощью аккумуляторной батареи и индукционной катушки в трубке вырабатывались рентгеновские импульсы. Часть рентгеновских лучей проходила через отверстие в свинцовой стенке трубки, и пересекала конденсатор. Перед началом эксперимента конденсатор заряжался. Рентгеновские импульсы ионизировали воздух между пластинами конденсатора и тем самым постепенно разряжали воздух. Число рентгеновских импульсов до полного разряжения является мерой, показывающей проницаемость материала.
Возможность просматривать строение костей в человеческом теле естественно привлекла всеобщее внимание. Врачи тут же усмотрели в данном открытии новые диагностические возможности. Всеобщий интерес к открытию рентгеновских лучей вскоре привел к многочисленным наградам, которые с одной стороны льстили Рентгену, а с другой — смущали.
9 января 1896 года его поздравил кайзер Вильгельм II и пригласил в Берлин продемонстрировать своё изобретение – «Х-излучение». 14 января 1896 года Рентген представил своё изобретение императорской чете. Лучшей рекламы он не мог и пожелать.
В 1901 году Вильгельм Конрад Рентген первым в мире был удостоен звания лауреата Нобелевской премии по физике.
В общей сложности он получил 85 различных наград. Американские компании предлагали Рентгену миллионы долларов за официальную регистрацию его открытия. Но Рентген был идеалистом: он отказался от патента, предоставив своё изобретение для использования на благо человечества.
8 ноября исполняется 120 лет со дня открытия рентгеновского излучения
Ровно 120 лет назад, вечером 8 ноября 1895 года, немецкий физик Вильгельм Конрад Рентген работал в своей лаборатории. Окончив очередную серию экспериментов, ученый выключил освещение и накрыл трубку Крукса — прибор, представляющий собой заполненную разреженным газом колбу, с двух сторон которой впаяны положительно и отрицательно заряженные электроды (катод и анод), — чехлом из черного картона. Трубка при этом осталась под напряжением, а
в полумраке комнаты ученый заметил свечение оказавшегося рядом экрана, покрытого кристаллами синеродистого бария.
Рентген был удивлен этим явлением и начал проводить самые разнообразные опыты с трубками и бариевыми экранами. Почти сразу ему удалось установить, что загадочное излучение обладает проникающим эффектом — оно пронизывает бумагу, дерево, металлы, стекло.
Физик писал: «Легко найти, что все тела проницаемы для этого агента, но в различной степени. Я приведу несколько примеров. Бумага обладает большой проницаемостью: за переплетенной книгой приблизительно в 1000 страниц я еще вполне свободно различал поверхность флюоресцирующего экрана; типографская краска не представляет значительного препятствия. Такова же была флюоресценция за двойной колодой игральных карт. … Еловые доски толщиной от 2 до 3 сантиметров поглощают очень мало. Алюминиевая пластинка около 15 мм толщиной сильно ослабляла, но еще не вполне уничтожала флюоресценцию».
В ходе экспериментов Рентген заметил: если между трубкой Крукса и экраном оказывается его рука, то она просвечивается насквозь, оставляя видимыми очертания костей. Кроме того, было обнаружено, что излучение засвечивает фотопластинки, хотя и не видно для человеческого глаза.
22 декабря 1895 года ученый сделал первый в истории человечества снимок человеческой руки, который впоследствии получит название рентгеновского снимка. «Моделью» стала жена физика Берта Рентген.
Снимок руки жены ученого — Берты Рентген, сделанный 22 декабря 1895 года
28 декабря 1895 года на заседании Вюрцбургского физико-математического общества Вильгельм Рентген выступил с докладом «О новом роде лучей», сообщив: «Черный картон, не прозрачный ни для видимых и ультрафиолетовых лучей солнца, ни для лучей электрической дуги, пронизывается каким-то агентом, вызывающим энергичную флюоресценцию.
Если держать между разрядной трубкой и экраном руку, то видны темные тени костей в слабых очертаниях тени самой руки».
Через месяц, 23 января 1896 года, это явление было продемонстрировано общественности: во время публичной лекции Рентген сделал снимок руки анатома Альберта фон Кёлликера, тем самым наглядно убедив слушателей в значимости своего открытия.
Рентгенограмма руки анатома Альберта фон Кёлликера, сделанная 23 января 1896 года во время публичной лекции Рентгена на заседании физико-медицинского общества
Физик тщательно исследовал обнаруженное им явление и сделал вывод, что таинственные лучи, которые сам ученый назвал Х-лучами, возникают под ударами катодных лучей на флюоресцирующих стенках вакуумной трубки. Икс-лучи не несли заряда и не отклонялись в магнитном поле. Рентген склонялся к мысли, что открытые им лучи близки к ультрафиолетовому излучению по своему химическому и люминесцентному действию. Сейчас науке известно, что рентгеновское излучение — это электромагнитные волны, энергия фотонов которых лежит на шкале электромагнитных волн между ультрафиолетовым и гамма-излучением.
В 1901 году за свое выдающееся открытие Вильгельм Конрад Рентген был удостоен Нобелевской премии по физике, став таким образом ее первым лауреатом.
Награда ученому была вручена со следующей формулировкой: «В знак признания исключительных услуг, которые он оказал науке открытием замечательных лучей, названный впоследствии в его честь».
Исследования икс-лучей продолжились в лабораториях всего мира. В России с ними работали, в частности, Петр Лебедев и Александр Попов — эти ученые значительным образом усовершенствовали техники экспериментов и часто демонстрировали на публичных лекциях рентгенограммы хорошего качества.
В настоящее время рентгеновские лучи широко используются во многих сферах: например, с их помощью можно выявлять внутренние дефекты в изделиях (железнодорожных рельсах или сварочных швах), определять как структуру вещества на атомном уровне (этот метод носит название рентгеноструктурного анализа), так и его химический состав (проводить рентгенофлуоресцентный анализ).
Рентгеновские лучи используются в повседневной жизни людей: с их помощью можно просвечивать багаж людей в аэропортах, делать снимки человеческого тела, тем самым как выявляя повреждения костей, так и получая объемные изображения внутренних органов (для этого применяются компьютерные томографы).