19世纪末20世纪初物理的三大发现及其意义

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/29 14:07:14
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X射线的发现是19世纪末20世纪初物理学的三大发现(X射线1896年、放射线1896年、电子1897年)之一,这一发现标志着现代物理学的产生。
19世纪末,阴极射线是物理学研究课题,许多物理实验室都开展了这方面的研究。1984年11月8日,德国物理学家伦琴将阴极射线管放在一个黑纸袋中,关闭了实验室灯源,他发现当开启放电线圈电源时,一块涂有氰亚铂酸钡的荧光屏发出荧光。用一本厚书,2-3厘米夺取的木板或几厘米厚的硬橡胶插在放电管和荧光屏之间,仍能看到荧光。他又用盛有水、二硫化碳或其他液体进行实验,实验结果表明它们也是“透明的”,铜、银、金、铂、铝等金属也能让这种射线透过,只要它们不太厚。伦琴意识到这可能是某种特殊的从来没有观察到的射线,它具有特别强的穿透力。他一连许多天将自己关在实验室里,集中全部精力进行彻底研究。6个星期后,伦琴确认这的确是一种新的射线。
1895年12月22日,伦琴和他夫人拍下了第一张X射线照片。1895年12月28日,伦琴向德国维尔兹堡物理和医学学会递交了第一篇研究通讯《一种新射线——初步研究》。伦琴在他的通讯中把这一新射线称为X射线,因为他当时无法确定这一新射线的本质。
自伦琴发出X射线后,许多物理学家都在积极地研究和探索,1905年和1909年,巴克拉曾先后发现X射线的偏振现象,但对X射线究竟是一种电磁波还是微粒辐射,仍不清楚。1912年德国物理学家劳厄发现了X射线通过晶体时产生衍射现象,证明了X射线的波动性和晶体内部结构的周期性,发表了《X射线的干涉现象》一文。
劳厄的文章发表不久,就引起英国布拉格父子的关注,当时老布拉格(W H. Bragg)已是利兹大学的物理学教授,而小布拉格(W L. Bragg)则刚从剑桥大学毕业,在卡文迪许实验室。由于都是X射线微粒论者,两人都试图用X射线的微粒理论来解释劳厄地照片,但他们的尝试未能取得成功。年轻的小布拉格经过反复研究,成功地解释了劳厄的实验事实。他以更简结的方式,清楚地解释了X射线晶体衍射的形成,并提出著名的布拉格公式:nX=Zdsino这一结果不仅证明了小布拉格的解释的正确性,更重要的是证明了能够用X射线来获取关于晶体结构的信息1912年11月,年仅22岁的小布位格以《晶体对短波长电磁波衍射》为题向剑桥哲学学会报告了上述研究结果。老布拉格则于