|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
PENEMUAN SAINTIFIK PALING PENTING
sinaran X-ray. Sejarah dan intipati penemuan saintifik
Buku Panduan / Penemuan saintifik yang paling penting Pada Januari 1896, taufan akhbar melaporkan tentang penemuan sensasi profesor Universiti Würzburg Wilhelm Conrad Roentgen melanda Eropah dan Amerika. Nampaknya tidak ada akhbar yang tidak akan mencetak gambar tangan yang, ternyata kemudiannya, milik Bertha Roentgen, isteri profesor. Dan Profesor Roentgen, terkunci di makmalnya, terus mengkaji secara intensif sifat-sifat sinar yang ditemuinya. Penemuan sinar-X memberi dorongan kepada penyelidikan baru. Kajian mereka membawa kepada penemuan baru, salah satunya ialah penemuan radioaktiviti. ahli fizik Jerman Wilhelm Conrad Roentgen (1845-1923) dilahirkan di Lennep, sebuah bandar kecil berhampiran Remscheid di Prussia, dan merupakan anak tunggal kepada saudagar tekstil yang berjaya, Friedrich Conrad Roentgen, dan Charlotte Constance (nee Frowijn) Roentgen. Pada tahun 1862, Wilhelm memasuki sekolah teknik Utrecht. Pada tahun 1865, Roentgen telah didaftarkan sebagai pelajar di Institut Teknologi Persekutuan di Zurich, kerana dia berhasrat untuk menjadi seorang jurutera mekanikal. Tiga tahun kemudian, Wilhelm menerima diploma, dan setahun kemudian dia mempertahankan disertasi kedoktorannya di Universiti Zurich. Selepas itu, Roentgen dilantik oleh Kundt sebagai pembantu pertama di makmal. Setelah menerima kerusi fizik di Universiti Würzburg (Bavaria), Kundt membawa pembantunya bersamanya. Perpindahan ke Würzburg adalah permulaan "pengembaraan intelektual" untuk Roentgen. Pada tahun 1872, bersama-sama dengan Kundt, beliau berpindah ke Universiti Strasbourg dan pada tahun 1874 memulakan kerjaya mengajarnya di sana sebagai pensyarah fizik. Pada tahun 1875, Roentgen menjadi profesor fizik penuh (sebenar) di Akademi Pertanian di Hohenheim (Jerman), dan pada tahun 1876 dia kembali ke Strasbourg untuk mula membaca kursus dalam fizik teori di sana. Penyelidikan eksperimen yang dijalankan oleh Roentgen di Strasbourg menyentuh pelbagai cabang fizik dan, dalam kata-kata penulis biografinya Otto Glaser, memperoleh reputasi Roentgen sebagai "ahli fizik eksperimen klasik yang halus". Pada tahun 1879, Roentgen telah dilantik sebagai profesor fizik di Universiti Hesse, di mana beliau kekal sehingga 1888, menolak tawaran untuk mengambil kerusi fizik berturut-turut di universiti Jena dan Utrecht. Pada tahun 1888 beliau kembali ke Universiti Würzburg sebagai profesor fizik dan pengarah Institut Fizik. Pada tahun 1894, apabila Roentgen dipilih sebagai rektor universiti, beliau memulakan kajian eksperimen pelepasan elektrik dalam tiub vakum kaca. Pada petang 8 November 1895, Roentgen, seperti biasa, sedang bekerja di makmalnya, mengkaji sinar katod. Sekitar tengah malam, dia berasa letih, dia bersiap-siap untuk pergi. Melihat sekeliling makmal, dia menutup lampu dan hendak menutup pintu, tiba-tiba dia melihat beberapa tempat bercahaya di dalam kegelapan. Ternyata skrin yang diperbuat daripada barium bluehydride sedang bercahaya. Kenapa ia bercahaya? Matahari telah lama terbenam, cahaya elektrik tidak boleh menyebabkan cahaya, tiub katod dimatikan, dan di samping itu ia ditutup dengan penutup kadbod hitam. X-ray melihat tiub katod sekali lagi dan mencela dirinya sendiri: ternyata dia terlupa untuk mematikannya. Setelah merasakan suis, saintis mematikan penerima. Cahaya skrin juga hilang; menghidupkan telefon bimbit sekali lagi - dan cahaya muncul semula. Ini bermakna bahawa cahaya disebabkan oleh tiub katod! Tetapi bagaimana? Lagipun, sinaran katod ditangguhkan oleh penutup, dan jurang udara sepanjang meter antara tiub dan skrin adalah perisai untuk mereka. Maka bermulalah kelahiran penemuan. Setelah pulih dari kekagumannya seketika, Roentgen mula mengkaji fenomena yang ditemui dan sinar baru, yang dipanggilnya sinar-X. Meninggalkan kes itu pada tiub supaya sinar katod tertutup, dia mula bergerak di sekeliling makmal dengan skrin di tangannya. Ternyata satu setengah hingga dua meter bukan penghalang untuk sinar yang tidak diketahui ini. Mereka dengan mudah menembusi buku, kaca, staniol... Dan apabila tangan saintis itu berada di laluan sinar yang tidak diketahui, dia melihat siluet tulangnya di skrin! Hebat dan menyeramkan! Tetapi ini hanya seminit, kerana langkah seterusnya Roentgen adalah ke kabinet tempat plat fotografi terletak: dia perlu merakam apa yang dilihatnya dalam gambar itu. Maka bermulalah percubaan malam baru. Para saintis mendapati bahawa sinaran menerangi plat, bahawa ia tidak menyimpang secara sfera di sekeliling tiub, tetapi mempunyai arah tertentu... Pada waktu pagi, keletihan, Roentgen pulang ke rumah untuk berehat sedikit, dan kemudian mula bekerja dengan sinar yang tidak diketahui lagi. Kebanyakan saintis akan segera menerbitkan penemuan sedemikian. Roentgen, sebaliknya, percaya bahawa mesej itu akan lebih mengagumkan jika mungkin untuk memberikan beberapa data tentang sifat sinar yang ditemui olehnya, dengan mengukur sifatnya. Jadi dia bekerja keras selama lima puluh hari, menguji setiap andaian yang terlintas di fikirannya. X-ray membuktikan bahawa sinar itu datang dari tiub dan bukan dari mana-mana bahagian radas. Sejurus sebelum Tahun Baru, pada 28 Disember 1895, Roentgen memutuskan untuk membiasakan rakan-rakannya dengan kerja yang dilakukan. Pada tiga puluh muka surat, dia menerangkan eksperimen yang dilakukan, mencetak artikel dalam bentuk risalah yang berasingan dan menghantarnya bersama gambar kepada ahli fizik terkemuka di Eropah. "Pendarfluor boleh dilihat," tulis Roentgen dalam komunikasi pertamanya, "dengan penggelapan yang mencukupi dan tidak bergantung pada sama ada kertas itu dibawa dengan sisi bersalut atau tidak disalut dengan barium platinum-cyanogen. Pendarfluor kelihatan walaupun pada jarak dua meter dari tiub." "Adalah mudah untuk mengesahkan bahawa punca pendarfluor datang dari tiub nyahcas, dan bukan dari mana-mana tempat dalam konduktor." Roentgen mencadangkan bahawa pendarfluor disebabkan oleh beberapa jenis sinar (dia memanggilnya sinar-X) melalui kadbod hitam penutup tiub, yang tidak dapat ditembusi oleh sinar cahaya biasa yang kelihatan dan tidak kelihatan. Oleh itu, dia, pertama sekali, menyiasat kapasiti penyerapan pelbagai bahan berhubung dengan sinar-X. Dia mendapati bahawa semua badan adalah telap kepada agen ini, tetapi pada tahap yang berbeza-beza. Rasuk melepasi buku berjilid setebal 1000 muka surat, melalui dek dua kad permainan. Papan cemara dari 2 hingga 3 sentimeter tebal menyerap sinar sangat sedikit. Plat aluminium kira-kira 15 milimeter tebal, walaupun ia sangat melemahkan sinar, tidak memusnahkannya sepenuhnya. "Jika anda memegang tangan anda di antara tiub pelepasan dan skrin, anda boleh melihat bayang-bayang gelap tulang dalam garis samar bayang-bayang tangan itu sendiri." Sinaran bertindak pada plat fotografi, dan "anda boleh mengambil gambar di dalam bilik bercahaya, menggunakan plat yang disertakan dalam kaset atau dalam cangkerang kertas." Roentgen, bagaimanapun, tidak dapat mengesan sama ada pantulan atau pembiasan sinar-X. Walau bagaimanapun, beliau menegaskan bahawa, jika pantulan yang betul "tidak berlaku, namun pelbagai bahan berkelakuan berhubung dengan sinar-X dengan cara yang sama seperti media keruh berhubung dengan cahaya." Oleh itu, Roentgen membuktikan fakta penting penyebaran sinar-X oleh jirim. Bagaimanapun, semua percubaannya untuk mengesan gangguan sinar-x memberi keputusan negatif. Keputusan negatif juga diberikan oleh percubaan untuk memesongkan sinar oleh medan magnet. Daripada ini Roentgen menyimpulkan bahawa sinar-X tidak sama dengan sinar katod, tetapi teruja olehnya dalam dinding kaca tiub nyahcas. Sebagai kesimpulan laporannya, Roentgen membincangkan persoalan tentang kemungkinan sifat sinar yang ditemuinya: "Jika kita bertanya apakah sinar-X sebenarnya (ia tidak boleh menjadi sinar katod), maka, berdasarkan tindakan kimia dan pendarfluornya yang sengit, kita boleh mengaitkannya dengan cahaya ultraungu. Tetapi dalam kes ini kita segera menghadapi halangan yang serius. Sesungguhnya, jika Sinar-X adalah cahaya ultraungu, maka cahaya ini harus mempunyai sifat: a) apabila melalui udara ke air, karbon disulfida, aluminium, garam batu, kaca, zink, dsb., tidak mengalami sebarang pembiasan yang ketara; b) tidak mengalami sebarang pantulan betul yang ketara daripada badan-badan ini; c) tidak boleh dipolarisasi dengan semua cara biasa; d) penyerapannya tidak bergantung pada mana-mana sifat badan, kecuali kepadatan. Oleh itu, adalah perlu untuk menganggap bahawa sinaran ultraungu ini berkelakuan agak berbeza daripada sinaran inframerah, kelihatan dan ultraungu yang diketahui sehingga kini. Saya tidak dapat memutuskan perkara ini dan mula mencari penjelasan lain. Beberapa hubungan antara sinar baru dan sinar cahaya nampaknya wujud. Ini ditunjukkan oleh imej bayang-bayang, pendarfluor, dan kesan kimia yang dihasilkan oleh kedua-dua jenis sinar. Telah lama diketahui bahawa, sebagai tambahan kepada getaran cahaya melintang, getaran membujur juga mungkin dalam eter. Sesetengah ahli fizik percaya bahawa mereka mesti wujud. Kewujudan mereka, tentu saja, belum terbukti dengan jelas, dan oleh itu sifat-sifat mereka belum lagi dikaji secara eksperimen. Bukankah sinar baru itu sepatutnya dikaitkan dengan getaran membujur dalam eter? Saya mesti mengaku bahawa saya semakin cenderung kepada pendapat ini, dan saya mengambil kebebasan untuk menyatakan andaian ini di sini, walaupun saya tahu, sudah tentu, ia memerlukan bukti lanjut. Pada Mac 1896 Roentgen membuat komunikasi kedua. Dalam komunikasi ini beliau menerangkan eksperimen tentang tindakan mengion sinar dan kajian pengujaan sinar-X oleh pelbagai badan. Hasil daripada kajian ini, beliau menyatakan bahawa "tidak ada satu badan pepejal yang, di bawah tindakan sinar katod, tidak akan merangsang sinar-X." Ini menyebabkan Roentgen mereka bentuk semula tiub untuk menghasilkan sinar-X yang sengit. "Saya telah berjaya menggunakan tiub nyahcas peranti berikut selama beberapa minggu. Katodnya adalah cermin aluminium cekung, di tengah kelengkungan yang, pada sudut 45 darjah ke paksi cermin, plat platinum diletakkan, yang berfungsi sebagai anod." "Dalam tiub ini, sinar-X keluar dari anod. Berdasarkan eksperimen dengan tiub pelbagai reka bentuk, saya membuat kesimpulan bahawa tidak kira keamatan sinar-X sama ada tempat pengujaan sinar itu adalah anod atau tidak." Oleh itu, Roentgen mewujudkan ciri reka bentuk asas tiub sinar-X dengan katod aluminium dan antikatod platinum. Penemuan Roentgen menyebabkan resonans yang besar bukan sahaja di dunia saintifik, tetapi di seluruh masyarakat. Walaupun tajuk sederhana yang diberikan kepada artikelnya oleh Roentgen: "On a new kind of rays. Preliminary communication", ia membangkitkan minat yang besar di negara yang berbeza. Profesor Wina Eksper melaporkan penemuan sinar halimunan baru kepada akhbar New Free Press. Di St. Petersburg, sudah pada 22 Januari 1896, eksperimen Roentgen telah diulang semasa kuliah di auditorium fizik universiti. Sinar Roentgen dengan cepat menemui aplikasi praktikal dalam perubatan dan teknologi, tetapi masalah sifatnya kekal sebagai salah satu yang paling penting dalam fizik. X-ray menghidupkan semula kontroversi antara sifat korpuskular dan gelombang cahaya, dan banyak eksperimen telah dijalankan untuk menyelesaikan masalah itu. Pada tahun 1905, Charles Barkla, pemenang Hadiah Nobel tahun 1917 untuk kajian sinar-X (1877-1944), membuat pengukuran sinaran yang bertaburan ini, mengambil kesempatan daripada keupayaan sinar-X untuk mengeluarkan badan elektrik. Keamatan sinar boleh ditentukan dengan mengukur kelajuan yang, di bawah tindakannya, elektroskop dilepaskan, katakan, dengan daun emas. Barkla dalam eksperimen cemerlang menyiasat sifat sinaran bertaburan, menyebabkan penyebaran sekundernya. Beliau mendapati bahawa sinaran yang bertaburan pada 90 darjah tidak boleh diserak semula pada 90 darjah. Ini adalah bukti yang meyakinkan bahawa sinar-X adalah gelombang melintang. Penyokong sudut pandangan korpuskular juga tidak tinggal terbiar. William Henry Bragg (1862–1942) menganggap datanya sebagai bukti bahawa sinar Roentgen ialah zarah. Dia mengulangi pemerhatian Roentgen dan menjadi yakin dengan keupayaan sinar-X untuk melepaskan mayat yang bercas. Didapati kesan ini disebabkan oleh pembentukan ion di udara. Bragg mendapati bahawa terlalu banyak tenaga dipindahkan ke molekul gas individu untuk ia dipindahkan hanya oleh sebahagian kecil daripada hadapan gelombang berterusan. Tempoh percanggahan yang jelas ini - kerana keputusan Barkle dan Bragg tidak dapat didamaikan antara satu sama lain - telah diakhiri secara mendadak pada tahun 1912 oleh satu eksperimen. Percubaan ini dicapai melalui gabungan idea dan orang yang gembira dan boleh dianggap sebagai salah satu pencapaian terbesar dalam fizik. Langkah pertama diambil apabila pelajar siswazah Ewald beralih kepada ahli fizik teori Max Laue (1879–1960). Idea Ewald, yang menarik minat Laue, adalah seperti berikut. Untuk memeriksa sama ada sinar-X adalah gelombang, eksperimen pembelauan mesti dijalankan. Walau bagaimanapun, mana-mana sistem pembelauan buatan jelas terlalu kasar. Tetapi kristal adalah parut pembelauan semula jadi, jauh lebih halus daripada mana-mana buatan buatan. Bolehkah sinar-X dibelaukan oleh kristal? Laue bukan seorang penguji dan memerlukan bantuan. Dia berpaling kepada Sommerfeld (1868–1951) untuk mendapatkan nasihat, tetapi dia tidak menyokongnya, mengatakan bahawa gerakan terma akan sangat mengganggu struktur kristal yang betul. Sommerfeld enggan membenarkan salah seorang pembantunya, Friedrich, membuang masa dengan sia-sia seperti itu. eksperimen. Nasib baik, Friedrich mempunyai pandangan yang berbeza dan, dengan bantuan rakannya Knipping (1883–1935), menjalankan eksperimen ini secara rahsia. Mereka memilih kristal tembaga sulfat - kristal ini boleh didapati di kebanyakan makmal - dan memasang pemasangan. Pendedahan pertama tidak menghasilkan apa-apa hasil; plat diletakkan di antara tiub - sumber sinar-x - dan kristal, kerana dipercayai bahawa kristal harus bertindak sebagai parut pembelauan reflektif. Dalam percubaan kedua, Knipping berkeras untuk meletakkan plat fotografi pada semua sisi di sekeliling kristal: selepas semua, setiap kemungkinan perlu diambil kira. Pada salah satu plat, terletak di belakang kristal di laluan pancaran sinar-X, kesan yang mereka cari ditemui. Beginilah cara pembelauan sinar-X ditemui. Pada tahun 1914, Laue telah dianugerahkan Hadiah Nobel untuk penemuan ini. Pada tahun 1913, G. V. Wulff di Rusia, bapa dan anak lelaki Bragg di England, mengulangi eksperimen Laue dan rakan-rakannya dengan satu perubahan ketara: mereka mengarahkan sinar-X pada kristal pada sudut yang berbeza ke permukaan mereka. Perbandingan imej x-ray yang diperolehi dalam kes ini pada plat fotografi membolehkan penyelidik menentukan dengan tepat jarak antara atom dalam kristal. The Braggs telah dianugerahkan Hadiah Nobel pada tahun 1915. Jadi dua fakta saintifik asas datang kepada fizik: sinar-x mempunyai sifat gelombang yang sama seperti sinar cahaya; Dengan bantuan sinar-X, anda boleh meneroka bukan sahaja struktur dalaman tubuh manusia, tetapi juga melihat ke dalam kedalaman kristal. Dengan menggunakan sinar-x, saintis kini boleh dengan mudah membezakan kristal daripada jasad amorf, mengesan pergeseran rantai atom dalam kedalaman logam dan semikonduktor yang legap kepada cahaya, menentukan perubahan dalam struktur kristal yang berlaku semasa pemanasan kuat dan penyejukan dalam, semasa mampatan dan ketegangan. Roentgen tidak mengambil paten, memberikan penemuannya kepada semua manusia. Ini membolehkan pereka dari seluruh dunia mencipta pelbagai mesin X-ray. Doktor ingin belajar sebanyak mungkin tentang penyakit pesakit mereka dengan bantuan sinar-X. Tidak lama kemudian mereka dapat menilai bukan sahaja tentang patah tulang, tetapi juga tentang ciri-ciri struktur perut, mengenai lokasi ulser dan tumor. Biasanya perut adalah telus kepada x-ray, dan saintis Jerman Rieder mencadangkan memberi makan orang sakit sebelum mengambil gambar ... bubur barium sulfat. Barium sulfat tidak berbahaya kepada badan dan lebih kurang telus kepada x-ray berbanding otot atau tisu dalaman. Gambar menunjukkan sebarang penyempitan atau pengembangan organ pencernaan manusia. Dalam tiub sinar-X yang lebih terkini, lingkaran tungsten panas memancarkan aliran elektron, di mana anti-katod plat nipis besi atau tungsten terletak. Elektron mengeluarkan aliran sinar-X yang kuat dari antikatoda. Sumber X-ray yang berkuasa telah ditemui di luar Bumi. Dalam kedalaman novae dan supernova, proses berlaku semasa sinaran sinar-X intensiti tinggi muncul. Dengan mengukur fluks sinaran X-ray yang datang ke Bumi, ahli astronomi boleh menilai fenomena yang berlaku berbilion kilometer dari planet kita. Satu bidang sains baharu telah muncul - astronomi sinar-X... Teknologi abad ke-XNUMX tidak boleh, tanpa analisis sinar-X, mempunyai buruj hebat pelbagai bahan yang ada pada pelupusannya hari ini. Pengarang: Samin D.K.
▪ Gangguan
Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan
15.04.2024 Petgugu Global kotoran kucing
15.04.2024 Daya tarikan lelaki penyayang
14.04.2024
▪ Filem yang mengujakan mematikan otak ▪ Tingkap baharu mengawal suhu dan cahaya
▪ bahagian tapak Penunjuk, penderia, pengesan. Pemilihan artikel ▪ artikel Bukan setiap bast dalam satu baris. Ungkapan popular ▪ artikel Mekanik untuk pembaikan instrumentasi dan automasi. Deskripsi kerja ▪ artikel Penyedut ultrasonik Volcano-1. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik ▪ artikel Nombor adalah segala-galanya. Fokus Rahsia
Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web
www.diagram.com.ua |
Kami mengesyorkan artikel yang menarik bahagian 
Lihat artikel lain bahagian 
Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:
Semua bahasa halaman ini