El físico Röntgen descubrió los rayos X y ganó el Premio Nobel por su gran logro, por eso a los rayos X también se les llama Röntgen.
Presentación del personaje:
El físico alemán Wilhelm Conrad Roentgen también fue la primera persona en el mundo en ganar el Premio Nobel de Física. Los rayos X son ondas electromagnéticas con una longitud de onda extremadamente corta y alta energía. La longitud de onda de los rayos X es más corta que la longitud de onda de la luz visible (alrededor de 0,001 a 10 nanómetros, y la longitud de onda de los rayos X utilizados en medicina es de aproximadamente 0,001 a 0,1). nanómetros). Su energía fotónica es de decenas a cientos de miles de veces mayor que la de la luz visible. Descubiertos por el físico alemán W.K. Roentgen en 1895, también se les llama rayos Roentgen.
Introducción a la aplicación:
Los rayos X tienen un alto poder de penetración y pueden penetrar muchos materiales opacos a la luz visible, como tinta, papel, madera, etc. Este rayo invisible puede provocar fluorescencia visible en muchos materiales sólidos, sensibilizar películas fotográficas e ionizar el aire. Los rayos X se utilizaron originalmente en el diagnóstico por imágenes médicas y en la cristalografía de rayos X. Los rayos X también son radiaciones ionizantes y otros tipos de rayos nocivos para el cuerpo humano.
Introducción a los rayos:
Los rayos X son una onda electromagnética con una longitud de onda extremadamente corta y alta energía. La longitud de onda de los rayos X es más corta que la longitud de onda de la luz visible (aproximadamente 0,001~). 10 nanómetros (la longitud de onda de los rayos X utilizados en medicina es de aproximadamente 0,001 a 0,1 nanómetros) y su energía fotónica es de decenas a cientos de miles de veces mayor que la de la luz visible. Descubiertos por el físico alemán W.K. Roentgen en 1895, también se les llama rayos Roentgen.
El físico Röntgen ganó el primer Premio Nobel de Física en 1901 por su gran logro al descubrir los rayos X. Wilhelm Conrad Röntgen nació el 27 de marzo de 1845 en la ciudad de Lenep, Renania, Alemania. Su padre era un pequeño empresario propietario de una fábrica de lana y su madre era una madre holandesa de muy buen corazón.
Principio de los rayos X:
La forma más sencilla de generar rayos X es utilizar electrones acelerados para impactar en un objetivo metálico. Durante el impacto, los electrones desaceleran repentinamente y la energía cinética perdida se libera en forma de fotones, formando una parte continua del espectro de rayos X, llamada radiación Bremsstrahlung. Al aumentar el voltaje de aceleración, aumenta la energía transportada por los electrones y es posible eliminar los electrones internos de los átomos metálicos. Como resultado, se forman agujeros en la capa interna y los electrones de la capa externa saltan de regreso a la capa interna para llenar los agujeros, mientras emiten fotones con una longitud de onda de aproximadamente 0,1 nm (equivalente a una frecuencia de 3 EHz y una energía de 12,4 keV). Dado que la energía liberada por la transición electrónica externa está cuantificada, la longitud de onda de los fotones emitidos también se concentra en determinadas partes, formando líneas características en el espectro X, lo que se denomina radiación característica.
Fuente histórica:
Después de más de 200 años de desarrollo, a finales del siglo XIX se había expandido desde la mecánica a la óptica, la mecánica celeste, la mecánica de fluidos, la termodinámica, la electricidad, magnetismo, física estadística, etc. Se puede decir que una serie de campos como este se han convertido en un espectáculo. Tanto es así que algunos grandes nombres de la física han empezado a pensar que casi todos los misterios en este campo han sido desvelados y no queda mucha novedad. En ese momento, se descubrió un nuevo tipo de rayo hasta ahora desconocido: los rayos X. Este nuevo descubrimiento conmocionó a la comunidad de la física. Resulta que todavía hay cosas desconocidas y ¡la física aún no ha terminado! A partir de este nuevo descubrimiento, los científicos pronto descubrieron una serie de otras nuevas radiaciones naturales como los rayos alfa, beta y gamma, que llevaron a la física al estudio del interior de los átomos y la estructura de la materia, sentando las bases de la nueva física. La llegada de la revolución académica ha acumulado una gran cantidad de temas nuevos. Por tanto, la historia de la física moderna comienza generalmente con el descubrimiento de los rayos X. Cuando Röntgen era estudiante, fue Wilhelm Conrad Röntgen (1845-1923), profesor de física en la Universidad de Würzburg en Alemania, quien descubrió los rayos X a finales de 1895. Röntgen tenía en ese momento 50 años. Los científicos de esta época ya son muy jóvenes. Es difícil volver a lograr grandes logros científicos, por lo que se puede decir que Roentgen es un tardío. Se doctoró en la Universidad de Zurich en 1869, a la edad de 24 años, y luego enseñó en varias universidades alemanas. En pocos años pasó de profesor a profesor. En 1888 llegó a la Universidad de Würzburg. como profesor de física. Würzburg es una pequeña ciudad en el centro-sur de Alemania. Aquí se encuentra la Universidad de Würzburg y es una de las universidades más antiguas de Alemania.
Los registros históricos generalmente dejan pocos detalles sobre el trabajo científico que realizó Roentgen antes de los 50 años. Se estima que incluso si tuviera alguna contribución científica, probablemente no sería de mucho valor en la actualidad. Pero a los treinta años se convirtió en profesor, algo poco común incluso en las universidades alemanas, famosas por su rigor. Por supuesto, finalmente logró un logro de renombre mundial en el descubrimiento de los rayos X, que puede considerarse como un hombre guapo que encubre todos sus defectos, encubriendo sus problemas anteriores de convertirse en profesor a pesar de sus calificaciones mediocres. El laboratorio de Roentgen en la Universidad de Würzburg Según los registros históricos, Roentgen no era un buen conversador y no le gustaba la sociabilidad. También le gustaba adoptar un cierto enfoque místico en la investigación científica. A menudo no decía a sus asistentes en qué estaba jugando. y solo pidió a sus asistentes que presionaran el botón. Simplemente hagan lo que él dice. Su enfoque de la investigación le valió el apodo de "El Inaccesible". Entonces, ¿cómo descubrió Roentgen los rayos X? Este asunto comienza con el tubo de descarga inventado por el científico británico Crookes hace más de 20 años, es decir, a principios de la década de 1870. El diagrama esquemático del tubo de Crookes se muestra en la figura de arriba. El tubo de Crookes es un tubo de vidrio sellado y con vacío interno que se encuentran en el interior, además de un escudo con una bisagra giratoria. derecha La pared interior del tubo de vidrio está recubierta con material fluorescente. Después de conectar los dos polos a la fuente de alimentación y ajustar el voltaje, se producirá una descarga y se formará una imagen de la obstrucción en la capa de fósforo del otro lado. Cuando se cierra la bisagra, la imagen del objeto que obstruye desaparece. Tras la invención de este instrumento, muchos físicos se interesaron en utilizarlo para estudiar diversas propiedades de los rayos catódicos, como la luminiscencia, la desviación de los rayos tras la aplicación de un campo eléctrico o magnético, etc. Luego, muchas personas hicieron varias modificaciones y transformaciones a este dispositivo para que pudiera usarse para investigaciones en una variedad de situaciones. Roentgen tenía una pipa Hitov modificada, una pipa Crookes, en el laboratorio. Después de que Roentgen llegó a enseñar en la Universidad de Würzburg, también estuvo profundamente interesado en la pipa Crookes y sus diversas modificaciones, y continuó realizando investigaciones. Un día de noviembre de 1895, Roentgen de repente hizo un descubrimiento: cuando la habitación estaba a oscuras y el tubo estaba encendido, la sustancia fluorescente colocada detrás de él, lejos del tubo, también comenzaba a emitir luz. Le pareció muy extraño, así que envolvió el tubo en papel negro. La luz del tubo ya no podía ser vista por el ojo humano, pero mientras pasara una corriente de mayor voltaje a través de él, las sustancias fluorescentes seguirían brillando. Después de repetidos experimentos, Roentgen finalmente determinó que, además de los rayos catódicos en este tubo de vacío, también había un tipo de luz que era invisible a simple vista, pero que tenía un fuerte poder de penetración y también podía hacer que la placa fotográfica fuera sensible a la luz. Como podría tratarse de una luz desconocida, la llamó rayos "X".