2023 年的諾貝爾物理學獎在 10 月 3 號公布了，共有三位物理學家分享這個物理學界的最高獎 —— 皮埃爾?阿戈斯蒂尼、費倫茨?克勞斯和安妮?呂利耶，以表彰他們將產生阿秒光脈沖的實驗方法用于研究物質的電子動力學。

對于這種極短的光，小木匠還在整理資料，等我理順了，學明白了，再分享給大家吧。這個熱點跟的優點力不從心！

大家可知道，第一屆的諾貝爾物理學獎就給了一個發現新電磁波的物理學家嗎？

威廉?康拉德?倫琴，以表彰他發現了”一種新的射線“——X Ray。為了紀念他的偉大發現，X-Ray 也被命名了倫琴射線，輻射量的計量單位也是”倫琴“。

在《最通俗易懂的電磁波基礎》一文中，我們詳細介紹了電磁波，這種存在于宇宙中最最最廣泛的波，包含了我們肉眼可見的光波，也包括各種通信用的無線電波，還包括各種宇宙射線 ——X 射線，伽馬射線等等。電磁波頻譜如下圖所示。

講到這里，可能有同學有疑問：為什么麥克斯韋沒有獲得諾貝爾獎呢？我想主要原因這位電磁波領域最最最偉大的科學家去世的太早了。麥克斯韋（1831 年 6 月 13 日 —1879 年 11 月 5 日）他去世的時候，諾貝爾獎還沒有成立，而且諾貝爾獎只授予活著的人。但是首屆諾貝爾物理學獎就授予了”一個新的電磁波“，就足以證明麥克斯韋奠基的這個事業的偉大。而倫琴射線對我們現在生活的重大意義，就不用多說了。無論是醫療，工業，生活，都有著這種”新型“電磁波的應用。

而倫琴之后，更有數十位獲得諾貝爾物理學獎的物理學家或多或少的與電磁波的研究有直接關系，包括我們課本上常見的洛倫茲，馬可尼，卡爾?費迪南德?布勞恩，威廉?肖克利等等。

僅僅在倫琴發現的這個 X 射線領域，就有近 25 位科學家獲得諾貝爾獎。

今天我們一起來認識一下這位研究電磁波的老前輩 —— 威廉?倫琴。

威廉?倫琴的生平

1845 年 3 月 27 日，人類歷史上一個稀疏平常的一天，德國倫內普的一個普普通通的紡織商家里，一個小男孩出生了，天空中沒有什么祥云高照，屋頂上也沒什么神鳥降臨。小男孩的父親給他起了一個名字威廉，也是一個國外極其普通的名字，加上他的姓氏就是威廉?康拉德?倫琴，德語就是 Wilhelm Conrad R?ntgen。

小威廉也是一個不省心的娃，雖然沒有”子不學斷機杼“，我想主要是，雖然家里面是做紡織生意的，但是機杼這個東西已經被瓦特發明的蒸汽織布機給替代了。但是在小威廉三歲的時候，全家搬遷到了荷蘭的阿帕爾多倫，荷蘭中部的一個市鎮。

在這里，小威廉就讀于馬丁尼斯?赫爾曼?范多倫學院，后來呢，只考上了技校 —— 烏德勒支技術學院，并且竟然被這所技校開除了，原因是給一位老師畫諷刺漫畫。

所以呢，三歲看老完全是唬人的，只要你努力，什么時候都不晚。20 歲的時候呢，威廉開始奮發圖強，努力學習，終于進入了烏德勒支大學學習，隨后在蘇黎世聯邦理工學院學習機械工程，并在 1869 年，24 歲的時候獲得了蘇黎世大學物理學博士學位。

所以說牛人往往都是后期發力的，小時候聰明很多時候變成了”傷仲永“的實例。

小威廉也成為人們口中的別人家的孩子，一步一步打怪升級為了 DoctorR?ntgen，倫琴博士。

接下來我們用 倫琴這個稱呼，講述威廉?康拉德?倫琴職業生涯的勵志故事。

1874 年的時候，倫琴任斯特拉斯堡大學講師，1875 年成為 Hohenheim 農業學院教授，1876 年重返斯特拉斯堡大學擔任物理學教授，1879 年任吉森大學物理系主任，1888 年任維爾茨堡大學物理系主任，1900 年，在巴伐利亞政府一再請求下擔任慕尼黑大學物理系主任。

開掛的人生不僅學業年年高升，職位也是年年高升。從一個講師跳槽到農學院擔任教授，然后曲線救國成為原大學的教授，最終在巴伐利亞政府的三顧茅廬之下擔任慕尼黑大學物理系主任。

你知道這個慕尼黑大學物理系有多牛逼嗎？截至 2020 年 10 月，共有 43 位校友、教職工曾經獲得諾貝爾獎，在全球院校諾獎排名中位列 16 名。馬克斯?普朗克、馬克斯?韋伯、沃納?海森堡，歐姆，赫茲，貝時璋等都曾在此求學任教。獲得 2023 年諾貝爾物理學獎的費倫茨?克勞斯也是慕尼黑大學物理學教授。

1895 年 11 月 8 日，倫琴在德國維爾茨堡大學任教的時候，有一天在進行陰極射線的實驗時，觀察到在射線管附近涂有氰亞鉑酸鋇的屏上發出微弱的光，他確信這種光是一種尚未人所知的新射線，并于一個月后的 12 月 8 日，倫琴完成了初步的實驗報告”一種新的射線“，并且發布在維爾茨堡的 Physcial-Medical Society 雜志上。對于這種新的未知射線，倫琴采用表示未知數的 X 來命名，即 X 射線。盡管如此，依然有很多科學家采用倫琴的名字來命名，稱其為倫琴射線。

基于此，倫琴獲得了首屆諾貝爾物理學獎。

哥倫布發現的新大陸激起了歐洲的移民潮，倫琴也曾有過移民美國的打算，并且已經接受了紐約哥倫比亞大學的邀請，同時也買好了船票。但是第一次世界大戰爆發改變了他的計劃，繼續留在德國慕尼黑大學繼續他未完成的事業。1923 年 2 月 10 日，78 歲高齡的倫琴去世，死于內臟癌癥。盡管那個時候還沒有證據證明 X-Ray 是癌癥的元兇。但是我想或多或少受到過這種電離輻射的影響。

X-Ray 的發現

庸俗的人生有千百種辯解的理由，而開掛的人生都有一個共同點 —— 仔細觀察，如果再加一個形容詞的話，那就是堅持不懈的仔細觀察。

無論是法拉第發現了電磁感應，還是倫琴發現 X 射線，都離不開堅持不懈的仔細觀察。

1869 年物理學家約翰?威廉?希托夫在實驗中觀察到真空管的陰極發出的射線會在玻璃管壁上產生熒光，1876 年的時候，這種射線被歐根?戈爾德斯坦命名為”陰極射線“。隨后英國物理學家克魯克斯研究稀有氣體里面的能量釋放，發明了克魯克斯管。在這種真空管中，放置有可以產生高電壓的電極，克魯克斯研究發現將未曝光的相片底片靠近這種管時，底片部分被曝光了，但是他沒有繼續他的研究。1887 年的時候，特斯拉使用自己設計的高電壓真空管與克魯克斯管研究陰極射線。1892 年，赫茲通過實驗發現這些陰極射線可以穿透非常薄的金屬箔。

1895 年，倫琴使用赫茲，希托夫，克魯克斯，特斯拉，萊納德等人設計的設備研究真空管中的高壓放電效應。在這一年的 11 月初的時候，倫琴利用萊納德管進行實驗的時候，在這個萊納德管中加入了一個非常窄的金屬鋁作為窗口，允許陰極射線從管子里面射出來，另外有紙板保護鋁窗口不被產生陰極射線的強電場破壞。

他知道紙屏能夠防止光線逃逸，但是觀察到當他用涂了氰亞鉑酸鋇的小紙屏靠近鋁窗，看不到的陰極射線能夠在紙屏上產生熒光效應。這讓倫琴想到，比萊納德管的管壁更厚的克魯克斯管可能也會導致熒光效應。

1895 年 11 月 8 日下午晚些時候，他決定試驗他的想法。他仔細的做了一個跟萊納德管試驗類似的黑紙屏，并用這塊板覆蓋住克魯克斯管并把電極放到一個感應線圈 (舊稱為“魯姆科夫線圈”) 中來產生靜電電荷。在用氰亞鉑酸鋇屏驗證他的想法之前，倫琴把房間弄暗以檢測是不是他的紙板漏光。當他把線圈穿過管子的時候，確定板子確實不透光，并著手進行下一步實驗。就在這時，他從距離試驗管幾米遠的地方注意到微弱的光。為了確定他的發現，他試著重復上面的操作，每次都能看到同樣的微光。擦燃一根火柴，他才發現是他放在工作臺上準備下一步使用的氰亞鉑酸鋇發光。

接下來的幾個小時倫琴一遍一遍的重復著試驗。他很快確定出一個距離管子特定的距離，從這里能夠觀察到比前面的試驗更強的熒光。他推測可能發現了一種新的射線。11 月 8 日是一個星期五，倫琴利用這個周末重復試驗并做了第一次記錄。在接下來的幾個星期他在實驗室內吃住，研究了他暫時命名為 X 射線的新射線的差不多所有性質，并用對未知的部分給出數學表示。盡管最終新的射線用他的名字來命名為倫琴射線，但是他總是首選最初的術語 X 射線。

當他研究不同材料對這種射線的阻擋能力，就把這一小片材料放到射線產生的地方。可以想象當看到第一張呈現在他制作的屏幕上的 X 光影像上閃爍的骨架的時候，倫琴是多么地驚訝。據說他后來在實驗室秘密的進行這項試驗，因為他害怕如果這個發現是個錯誤會影響他的教授聲譽。

倫琴的原始論文《一種新的 X 射線》在 50 天后也就是 1895 年 12 月 28 日被出版。而倫琴夫人的手掌“X 射線”照片，更是引起了巨大的轟動。

在倫琴發現 X 射線后僅僅幾個月的時間內，它就被應用于醫學影像，1896 年 2 月，蘇格蘭醫生約翰?麥金太爾在格拉斯哥皇家醫院設立了世界上第一個放射科。放射醫學也是 X 射線應用最為廣泛的學科。

有一天，你需要去醫院拍個片時，請記住這個偉大的科學家 —— 威廉?康拉德?倫琴。

”天不生仲尼，萬古如長夜“。

每次讀科學家的故事的時候，都有這樣的一種感覺。他們真的是老天爺派來拯救我們的嗎？如果沒有麥克斯韋，沒有赫茲，沒有馬可尼，沒有亞歷山大?貝爾，我們現在是不是還處于一個通信基本靠吼的時代？

本文來自微信公眾號：射頻學堂 （ID：RF_Center），作者：RF 小木匠

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的你知道吗？第一届诺贝尔物理学奖就授予给了一位发现新的电磁波的物理学家 —— 威廉・伦琴的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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