Trên thực tế, ánh sáng là sự truyền năng lượng, và về bản chất là một dòng photon trong một dải tần số cụ thể. Nguồn sáng phát ra ánh sáng do các êlectron trong nguồn sáng được cấp năng lượng, giải phóng năng lượng dưới dạng sóng trong quá trình chuyển tiếp.
Do đó, ánh sáng thực chất là sóng điện từ, dựa trên thông tin năng lượng do các photon truyền đi mà ánh sáng được chia thành loại nhìn thấy và không nhìn thấy. Trong quá trình tiến hóa lâu dài, mắt người hiện tại chỉ nhạy cảm với dải tần từ 380 đến 780 nm, vì vậy sóng điện từ trong dải tần đặc biệt này được gọi là ánh sáng nhìn thấy.
Ngoài ánh sáng nhìn thấy, cũng có nhiều loại ánh sáng không nhìn thấy, chẳng hạn như sóng vô tuyến, tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia X và tia gamma.
Những ánh sáng vô hình này thường có năng lượng rất cao hoặc rất thấp, với ánh sáng nhìn thấy ở dải giữa. Ánh sáng có năng lượng thấp hơn ánh sáng nhìn thấy bao gồm sóng vô tuyến (bao gồm sóng dài, sóng trung bình, sóng ngắn, vi ba) và tia hồng ngoại; Ánh sáng có năng lượng cao hơn ánh sáng nhìn thấy bao gồm tia cực tím, tia X và tia gamma.
Tia X là sóng điện từ chỉ đứng sau tia gamma, có bước sóng từ 10 nanomet đến 0,01 nanomet, tần số từ 3 ^ 16 đến 3 ^ 20 Hz và năng lượng từ 124eV đến 1,24MeV. Đây là năng lượng của mỗi photon, thuộc tia năng lượng cao nên sức xuyên rất mạnh. Khi tia X chiếu vào cơ thể con người, một phần của chúng sẽ được cơ thể con người hấp thụ, và phần lớn chúng sẽ đi qua các khe hở của các nguyên tử.
Tần số càng cao và bước sóng càng ngắn thì năng lượng tia X càng lớn, sức đâm xuyên càng mạnh. Trong quá trình xuyên qua một vật thể, tùy theo mật độ và độ dày của vật thể mà chúng có độ hấp thụ khác nhau nên tia X có thể cung cấp thông tin về cấu trúc của vật thể truyền trên phim cảm quang.
Nói đến việc phát hiện ra tia X phải kể đến nhà bác học vĩ đại William Conrad Roentgen. Roentgen sinh năm 1845 trong một gia đình chủ doanh nghiệp nhỏ tương đối giàu có ở Rheinp, Đức, ông được giáo dục tốt ngay từ khi còn nhỏ, được học dưới sự điều hành của nhà khoa học nhiệt động học nổi tiếng Clausius, và năm 1868, ông được bổ nhiệm làm giáo sư tại Đại học Wurzburg.
Sau đó, Roentgen đã đến nhiều trường đại học để nghiên cứu vật lý, ông trở lại Đại học Würzburg vào năm 1888, và ngay sau đó ông được kế nhiệm làm giám đốc Viện Vật lý. Năm 1894, ông được bầu làm hiệu trưởng của trường.
Ở châu Âu vào cuối thế kỷ 19, thời kỳ khoa học xôn xao, nhiều nhà vật lý châu Âu mải mê nghiên cứu hiện tượng phóng điện chân không và tia âm cực, Roentgen là một trong số đó. Tuy nhiên, nghiên cứu của Roentgen chính xác hơn hầu hết, để tránh ảnh hưởng của ánh sáng bên ngoài vào ống phóng điện và ngăn ánh sáng nhìn thấy lọt vào ống, ông đã bôi đen toàn bộ căn phòng và làm một tấm. bìa cứng màu đen để bịt kín ống phóng điện.
Nhưng khi bật điện cao thế để kiểm tra tia âm cực, anh bất ngờ phát hiện có một tia chớp nhỏ dài khoảng 1m, tia chớp biến mất khi nguồn điện bị cắt. Roentgen đã rất ngạc nhiên và ông biết đó chắc chắn không phải là tia âm cực, vì Roentgen và nhiều nhà khoa học đã thực nghiệm xác nhận rằng tia âm cực chỉ có thể đi vài cm trong không khí. Sau đó, ông tiếp tục thí nghiệm và di chuyển màn huỳnh quang phủ bari xyanua platinat ra xa, cho đến khi nó cách xa 2m và nó vẫn có thể phát ra ánh sáng.
Và bây giờ, Roentgen cho rằng đây có thể là một tia sáng chưa từng được phát hiện trước đây, nhưng sau đó cho rằng đó có thể chỉ là một ảo ảnh hình thành do đôi mắt của anh ta làm việc quá lâu trong bóng tối. . Vì vậy, để xác định sự tồn tại của loại bức xạ này, ông đã đóng cửa phòng thí nghiệm của chính mình trong vài tuần và âm thầm nghiên cứu.
Anh đóng một chiếc giường nhỏ ngay trong phòng thí nghiệm để tiện nghỉ ngơi và nhờ mọi người mang đồ ăn đến cho anh hàng ngày. Bằng cách này, Roentgen có thể duy trì tính liên tục của thử nghiệm. Để loại bỏ ảo giác thị giác, ông đã ghi lại những ánh sáng kỳ lạ này bằng một tấm cảm quang. Sau đó, ông sử dụng giấy, sách và bảng gỗ để tách các tấm cảm quang, giúp các tia sáng đi qua chúng một cách dễ dàng, như thể tất cả các vật thể đều trong suốt đối với nó.
Theo đó, bảy tuần trôi qua, lúc này anh mới chắc chắn về sự tồn tại của loại ánh sáng mới này. Vào tối ngày 22 tháng 12 năm 1895, ông thuyết phục vợ mình làm đối tượng thí nghiệm, khi vợ ông cầm một chiếc nhẫn đứng trước màn hình, một hiện tượng kinh ngạc và kỳ lạ xuất hiện, bà nhìn thấy xương và khớp trên tay ông. màn hình.
Tuy nhiên, ban đầu cô không tin vào mắt mình, cho đến khi xác nhận sự tồn tại của chiếc nhẫn trên ngón áp út, vợ của Roentgen mới tin rằng đây là hình ảnh bàn tay mình. Và đây cũng là bức ảnh chụp X-quang cơ thể người đầu tiên! Đến bây giờ Roentgen mới xác nhận đây là thứ ánh sáng chưa từng có, có thể xuyên qua da thịt.
Vào ngày 28 tháng 12 năm 1895, Roentgen đã viết một bài báo có tiêu đề “Một tia sáng mới, báo cáo sơ bộ” và gửi nó đến Viện Vật lý và Y học Würzburg, trong đó ông đặt tên cho tia sáng là dấu hiệu. Dấu “X”.
Vào ngày 23 tháng 1 năm 1896, ông đã công bố những phát hiện của mình trong một bài giảng duy nhất tại viện của mình. Tại cuộc họp giao ban, Roentgen yêu cầu Crickell, một nhà giải phẫu học xuất sắc tại Đại học Würzburg, liên hệ và để anh ta chụp X-quang ngay tại chỗ. Và khi bức ảnh xuất hiện, tất cả mọi người đều vô cùng kinh ngạc và vỗ tay khen ngợi.
Crickell ngay lập tức đề nghị đặt tên cho tia này là “tia Roentgen”. Sau này, người ta gọi đơn vị liều của tia X và tia γ là “roentgen”. Kể từ đó, phát hiện của Roentgen đã lan rộng khắp thế giới, gây ra một cú sốc lớn mà thế giới chưa từng thấy.
Tất cả các viện nghiên cứu đều tranh nhau sao chép thiết bị thí nghiệm của Roentgen và lặp lại các thí nghiệm của anh ta. Tia X đã quét khắp thế giới trong một thời gian và trở thành mốt.
Một số người sử dụng tia X để chụp ảnh, thậm chí những người bán giày cũng dùng cách này để quảng cáo và thử giày bằng tia X. Vào thời điểm đó, con người hoàn toàn không nhận thức được sự nguy hiểm của tia X, và cho rằng đây là cảm giác tuyệt vời mà thượng đế ban tặng cho loài người.
Sự phát triển đầu tiên của tham chiếu tia X là y học, đó là công nghệ soi huỳnh quang. Thông qua chiếu tia X, người ta có thể nhìn thấy tổn thương nên có thể nhìn thấu giải phẫu, giúp giảm đau tốt hơn cho vô số người. Vào thời điểm đó, bác sĩ phẫu thuật nổi tiếng người Anh Thomas Henry đã gọi việc chụp X-quang là “một trong những cột mốc quan trọng nhất trong lịch sử chẩn đoán”.
Với quan điểm sống nhạy bén và thái độ làm việc khoa học nghiêm túc, tỉ mỉ, Roentgen đã phát hiện ra tia X, và từ đó những thay đổi sâu sắc đã diễn ra trong cuộc sống của con người. Do đóng góp to lớn của Roentgen, năm 1901, ông đã giành được giải Nobel Vật lý đầu tiên trong lịch sử khoa học nhân loại.
Tuy nhiên, trong suốt cuộc đời của mình, Roentgen không bao giờ xin cấp bằng sáng chế cho phát minh của mình, và từ chối danh hiệu cao quý do Kaiser Wilhelm II ban tặng. Anh vẫn lặng lẽ trau dồi kiến thức khoa học của bản thân như một người bình thường, dù đã đạt được thành tựu trên nhiều lĩnh vực và đạt hơn 150 giải thưởng trong đời, nhưng tất cả đều bị lu mờ bởi ánh sáng của những khám phá về tia X.
Vào ngày 10 tháng 2 năm 1923, Roentgen qua đời tại Munich, nhưng tinh thần của ông vẫn sống mãi.
Tổng hợp: Công Nghệ Chính Nhân
