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难道世上真的有“秦皇照胆镜”

时间:2022-02-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:当时大家既不知道伦琴射线到底是什么,又不知道伦琴射线是如何发生的,而它又有着如此奇妙的性质,因此吸引了许多人来研究它。连着几天都是阴雨天,放在照相底片上的钾铀铣硫酸盐并没有经过太阳光的照射,不可能发荧光,当然也不可能发什么伦琴射线。贝克勒尔让此射线通过磁场与电场,发现此射线会在磁场与电场中弯曲,而伦琴射线是不会弯曲的。显然这种射线是与伦琴射线不同的一种由铀自然发出的射线,当时称为贝克勒尔射线。

古代的铜镜

传说古代秦始皇有一面“照胆镜”,东晋葛洪《西京杂记》卷三中有记载:“有方镜,广四尺,高五尺九寸,表里洞明。人宜来照之,影则倒见,以手扪心而来,即见肠胃五脏,历然无碍。人有疾病在内,掩心而照之,则知病之所在。女子有邪心,则胆张心动。秦始皇常以照宫人,胆张心动者则杀之。”

显然,这是封建皇帝欺骗臣民、宫女们的一种谎言。人身上反射的光与镜子反射的光都是普通的光,这种光是不能穿透人身上的衣服与肌肤的,既看不到人的五脏六腑,更不可能看到人的心理。

但是,现代科学还真的发现了一种能穿透人体的光。

伦琴射线管

1895年德国科学家伦琴在研究阴极射线时发现了一种特殊射线。当用热阴极K发射的电子束达到阳极A上时,阳极A会发射一些穿透力很强的射线,这些射线穿过真空管的管壁向外发射。由于对它还不了解,伦琴把这种射线用代数中的未知数X来命名,叫它为X射线。他仔细地研究这种射线的性质,发现这种射线与普通的光有很大不同,普通光不能透过的东西,如黑纸、木材、肌肉,X射线都能透过。它与普通的光一样,能使照相底片感光。他让他的夫人用手挡在X光的路径上,将照相底片放在后面,由于X光能透过肌肉而不能透过骨骼,因而拍出的照片仿佛是中国古代的神话传说中的“秦王照胆镜”那样把手的骨骼都显示出来了。

1896年1月23日,伦琴在自己的研究所中做了第一次报告,报告结束时,用X射线拍了维尔茨堡大学的著名解剖学家克利克尔一只手的照片,克利克尔高兴极了,带头向伦琴欢呼三次,并建议将这种射线命名为伦琴射线。1901年诺贝尔奖第一次发奖,伦琴就因为他的发现而得到这一年的诺贝尔物理奖。

这种奇怪的射线到底是什么?很久都弄不清楚。在1912年,伦琴发现该射线16年后,德国科学家劳厄才让伦琴射线通过晶体,利用晶体对光的衍射,才肯定它是一种光,是比紫外线的波长还要短得多的电磁波,这是后话。

当时大家既不知道伦琴射线到底是什么,又不知道伦琴射线是如何发生的,而它又有着如此奇妙的性质,因此吸引了许多人来研究它。贝克勒尔就是其中的一个。

贝克勒尔是法国人,他的父亲与祖父都从事物理与化学的研究。贝克勒尔于1852年12月15日生于巴黎,他早年致力于光学的研究工作,1883年开始研究红外光谱;1886年转向研究晶体对光的吸收,并由此于1888年获得博士学位。

因为伦琴射线本身是看不见的,看得见的是因伦琴射线引起的荧光。贝克勒尔猜想出现伦琴射线的机制也许和发荧光的机制是一样的,因此用一种能发荧光的物质钾铀铣硫酸盐来做实验。他把照相底片用黑纸包着,将钾铀铣硫酸盐经太阳晒后,放在黑纸包着的照相底片上,试试会不会感光。

为什么照相底片要用黑纸包起来?因为贝克勒尔猜想钾铀铣硫酸盐被太阳照射后(经过太阳照射后才能发荧光),在发出荧光的同时也发出了伦琴射线,荧光也能使照相底片感光,可是荧光是可见光,不能通过黑纸,而伦琴射线能够通过黑纸;将照相底片用黑纸包起来,若照相底片还能感光,则一定在发荧光的同时有伦琴射线发出来。

实验的结果,果然在照相底片上有晶体的雾翳相。贝克勒尔很高兴,以为他的猜测对了,并且在1896年2月24日将此实验结果送交法国科学院。虽然他认为有了初步结果,但他还是继续作这实验,因为到底为什么发荧光的同时会发出伦琴射线的原因并不清楚。有一天,在连续几天阴雨天后,他去看看放在实验室暗室的抽屉里的照相底片,检查一下底片有没有什么受潮之类的问题,意外地发现底片已经感光了。“怎么会感光呢?”贝克勒尔想。连着几天都是阴雨天,放在照相底片上的钾铀铣硫酸盐并没有经过太阳光的照射,不可能发荧光,当然也不可能发什么伦琴射线。那会是什么呢?是什么使照相底片感光啦?难道铀矿中能发出另外一种射线?贝克勒尔继续作他的实验,他用其他不含铀的荧光物质试,用含铀的其他矿物试,再用不会发荧光的提纯了的铀来试。发现不含铀的物质就没有这种现象,而用纯铀试验时,感光的强度要比用钾铣硫酸盐大三四倍。贝克勒尔让此射线通过磁场与电场,发现此射线会在磁场与电场中弯曲,而伦琴射线是不会弯曲的。显然这种射线是与伦琴射线不同的一种由铀自然发出的射线,当时称为贝克勒尔射线。

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