什么是X射线？

        X射线（英语：X-ray），又称为伦琴射线或X光，是一种波长范围在0.01纳米到10纳米之间的一种电磁波。电磁波是在空间传播着的交变电磁场，我们按照电磁波的波长和频率进行分类（如下图所示），人们常见的电磁波有可见光和无线电波，而X射线的波长要短得多，在穿透物质的过程中，X射线的一部分被物质吸收，一部分经过物质原子间隙透过，X射线的波长越短，其穿透效应越强。

电磁波谱

（摘自北京科学中心百家号）

X射线的发现

        X 射线的发现源于阴极射线的研究。19 世纪末，许多科学家都在研究阴极射线，1891 年，德国物理学家赫兹 (H. Hertz，1857~1894) 发现阴极射线可穿透放电管内的金属箔片，1893 年，赫兹的学生勒纳德 (P.Lenard，1862~1947) 继续研究，试图将阴极射线引出放电管外，以便于研究射线的性质，因此他将放电管壁上正对阴极的地方制作一个铝制的小窗口。他发现，阴极射线在大气中的射程只有几厘米。而伦琴相信，一定还有一些问题需要解决，并于 1895 年 10 月开始研究阴极射线。

        在开始一个新的课题前，伦琴总要先重复别人的工作。伦琴为了避免环境光的影响，他用黑纸把放电管包严，在完全遮光的暗室内进行实验。他用一张涂有氰亚铂酸钡的纸板作为荧光屏，他利用比勒纳德更高的电压和真空度，看看阴极射线是否能射入空气更远些。当放电管加上大电压时，他发现，在黑暗中距离放电管约 1 米处的荧光屏发出微弱的闪光。断开电源，闪光消逝；再次加上电压，闪光重现；他把纸屏移至两米多远或把纸屏翻过来仍有荧光出现。

        射线可透过铝制窗口达一米多远的荧光屏产生荧光，实际上阴极射线打在铝制的小窗口出来的就是 X射线，有人将此射线称为“勒纳德射线”，但是勒纳德并没有深入研究，由此错过了 X 射线的发现。伦琴继续阴极射线的研究，才有了新的发现。

        伦琴意识到，新的射线不应是阴极射线，因为阴极射线是不能透过黑纸板，而且在空气中的射程只有几厘米。对此，他废寝忘食地不断重复，最后发现，新的射线可以直线传播，遇到障碍物既不反射，也不折射，在外界磁场下也不偏转；射线具有非常强的穿透本领，能透过上千页的书，甚至几毫米厚的铝板，但不能透过几毫米厚的铅板。他还发现，这种射线能透过手掌而在荧光屏上显现出手指骨的轮廓，他用这种射线给他夫人的手拍了一张照片，其指骨清晰，甚至结婚戒指也清晰显露出来。

        1895年12月28日他完成了初步的实验报告“一种新的射线”。他把这项成果发布在维尔茨堡的Physical-Medical Society杂志上。为了表明这是一种新的射线，伦琴采用表示未知数的X来命名。很多科学家主张命名为伦琴射线，伦琴自己坚决反对，但是伦琴射线这一名称至今仍然被广泛使用，尤其在德语国家。1901年伦琴获得诺贝尔物理学奖。

伦琴夫人手部的X射线照片

（摘自www.nlm.nih.gov/exhibition/dreamanatomy/da_g_Z-1.html）

 X 射线的发现，为物理、化学、生物学、医学、天文学等学科的发展提供了革命性的手段和广阔的前景，也为相关学科造就了数十名诺贝尔奖获得者。尤其在物理学领域，物理学家们对于 X 射线的研究推动了物理学自身的发展。

        淡泊名利的伦琴：科学家忙着研究可谓司空见惯，但他居然忙得连领诺贝尔奖都没空。 当诺贝尔委员会邀请他前往斯德哥尔摩领奖，伦琴的回信却出人意料：“前往斯德哥尔摩的路途遥远，需向校长请假才行，麻烦得很。可以将奖牌与奖金寄过来吗？”瑞典的答覆是：“奖牌不能寄，还是请阁下亲自到来。”伦琴无奈地到了斯德哥尔摩，但他领奖后就立即打道回府，连获奖后的例行讲座也取消了。