¿Cómo inventó Roentgen los rayos X?

El "ojo del discernimiento" para ver a través del cuerpo

——La invención de los rayos X

El famoso científico francés Pasteur, fundador de la biología , dijo una vez: "En el campo de la observación, la oportunidad sólo favorece a la mente preparada". De hecho, el descubrimiento de los rayos X puede decirnos esto claramente.

La oportunidad sólo favorece a la mente preparada

Roentgen (1845~1923), físico experimental alemán. Nacido en Lennepp ​​​​el 27 de marzo de 1845. Cuando tenía 3 años, su familia se mudó a los Países Bajos y se convirtió en ciudadano holandés. Se mudó a Zurich, Suiza en 1865, Roentgen ingresó en el Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad Técnica Federal de Zurich y se graduó en 1868. En 1869, se doctoró en la Universidad de Zurich y trabajó como asistente del profesor de física A. Conte. Regresó a Alemania con Conte en 1870, lo siguió a la Universidad de Würzburg en 1871 y lo siguió a Estrasburgo en 1872. Trabajo universitario.

El proceso de descubrimiento de los rayos X es una historia llena de azares.

En 1858, Geissler de Alemania fabricó un tubo de descarga de gas de baja presión. En 1859, el alemán Plucker vio un brillo verde en la pared de un tubo de vidrio frente al cátodo mientras realizaba un experimento de descarga con un tubo Geissler. En 1876, Goldstein de Alemania propuso que el brillo en la pared de vidrio era causado por ciertos rayos producidos por el cátodo, a los que llamó rayos catódicos. Posteriormente, los estudios de la composición y propiedades de los rayos catódicos y los fenómenos de fluorescencia provocados por dichos rayos llevaron al descubrimiento de los electrones y los rayos X, respectivamente. En 1879, Thomson de Inglaterra confirmó experimentalmente que las partículas de los rayos catódicos eran electrones. Cuando el físico Crooks estaba realizando experimentos con rayos catódicos en tubos de descarga, descubrió que la película fotográfica colocada cerca del tubo tenía signos de sensibilidad a la luz. Sin embargo, debido a su mala observación y, lo que es más importante, a la falta de preparación mental necesaria, se perdió un descubrimiento importante.

En 1895, en Baviera, en el centro de Alemania, el Dr. Roentgen estaba realizando experimentos sobre el fenómeno de la luminiscencia en tubos de vidrio sellados. Se trata de un experimento en el que se aplica alto voltaje a los electrodos de un tubo de vidrio al vacío (tubo de tornadio) equipado con dos electrodos. El experimento en sí no es nuevo. Los científicos de la época sabían que cuando se aplica alto voltaje, el tubo brillará. Pero se desconoce el motivo del resplandor.

En la tarde del 8 de noviembre de 1895, Röntgen y su esposa terminaron de comer y regresaron al laboratorio para observar nuevamente el fenómeno de luminiscencia del tubo de rayos de sodio. Cogió un tubo de sodio del estante y lo envolvió herméticamente en una funda de papel negro. Luego, cerró bien las puertas y ventanas y la habitación de repente quedó a oscuras. Luego conectó la fuente de alimentación de alto voltaje al tubo de cloruro de sodio y descargó el tubo para comprobar si la funda de papel negro estaba perdiendo luz. Justo cuando estaba a punto de comenzar el experimento formal, de repente descubrió un fenómeno extraño: un trozo de cartón recubierto con platinocianuro de bario en un pequeño banco de trabajo cercano emitía una fluorescencia brillante. Cuando se apaga la energía, la fluorescencia desaparece.

Después de que Roentgen descubrió este fenómeno, observó cuidadosamente la causa de este fenómeno. Pasó una serie de descargas a través de un tubo de rayos catódicos y el mismo destello apareció en el cartón. Estaba convencido de que la fluorescencia emitida por el cartón no podía ser causada por rayos catódicos, porque la energía de los rayos catódicos no podía penetrar el aire por encima de unos pocos centímetros y el tubo de cloruro de sodio estaba a más de dos metros de la pequeña mesa de trabajo. por lo que los rayos catódicos no podrían penetrar para recorrer una distancia tan larga.

Entonces Roentgen quitó el cartón y lo reemplazó con película fotográfica. Como resultado, la película era sensible a la luz. Luego, colocó varias cosas entre el tubo de reactivo y la placa fotográfica: llaves y su escopeta habitual. Sorprendentemente, incluso los pequeños detalles de las llaves y las piezas metálicas de la escopeta están claramente iluminados. ¡Esto es realmente un descubrimiento sorprendente!

Entonces Roentgen le pidió a su esposa que pusiera su mano entre el tubo de cloruro de sodio y la placa de goma. Como resultado, todos los huesos de la mano de la esposa y el anillo en su mano estaban. Salió todo en el mismo lugar.

Este descubrimiento accidental entusiasmó a Roentgen. Dejó de lado otros trabajos de investigación y se concentró en estudiar las propiedades de este tipo de rayo. A este rayo desconocido, Roentgen lo llamó "rayos X".

Después de varias semanas de intenso trabajo, descubrió los siguientes hechos: (1) Además de provocar que el platinocianuro de bario emita fluorescencia, los rayos X también pueden provocar que muchas otras sustancias químicas emitan fluorescencia. (2) Los rayos X pueden penetrar muchas sustancias que la luz ordinaria no puede penetrar, en particular, pueden atravesar directamente los músculos pero no pueden penetrar los huesos; (3) Los rayos X viajan en línea recta. A diferencia de las partículas cargadas, los rayos X no se desvían por la acción de un campo magnético.

A partir de ese día, Roentgen vivió en el laboratorio, realizando investigaciones y experimentos día y noche, y finalmente publicó el informe de investigación "Un nuevo rayo - Informe preliminar" el 28 de diciembre de 1895. Hizo un informe a la Sociedad de Física y Medicina de Würzburg, anunciando su descubrimiento de los rayos X, explicando que estos rayos se propagan en línea recta, tienen un gran poder de penetración y no se desvían con campos magnéticos.

El 5 de enero de 1896 se publicó en el Vienna Daily News un importante informe sobre los rayos X, que inmediatamente atrajo la atención del mundo. Cuatro días después de que se informara del incidente en Estados Unidos, alguien utilizó rayos X para descubrir la bala en el pie del paciente. Los rayos X pronto entraron en el campo de la medicina. Thomas Henry, un famoso cirujano británico de la época, lo llamó "uno de los mayores hitos en la historia del diagnóstico".

En 1901, Röntgen recibió el Premio Nobel de Física por su contribución al descubrimiento de los rayos X, convirtiéndose en la primera persona en recibir este galardón.

Para conmemorar permanentemente a este gran físico, el pueblo alemán erigió una estatua de bronce de Roentgen en el puente de Potsdam en Berlín. La comunidad académica internacional también ha decidido utilizar "roentgen" para nombrar la unidad de exposición a los rayos X o Y.