Вильгельм Конрад Рентген ( / ˈ r ɛ n t ɡ ə n , - dʒ ə n , ˈ r ʌ n t - / ; [4] немецкий: [ˈvɪlhɛlm ˈʁœntɡən] ; 27 марта 1845 – 10 февраля 1923) был немецкиминженером-механикомифизиком[5],который8 ноября 1895 годасоздал и обнаружилэлектромагнитное излучениевдлин волн, известном какрентгеновские лучиили рентгеновские лучи, что принесло ему первуюНобелевскую премию по физикев1901 году.[6][7]В честь достижений Рентгена в 2004 годуМеждународный союз теоретической и прикладной химии(ИЮПАК) назвалэлемент111,рентгений, радиоактивный элемент с несколькими нестабильными изотопами. Единица измерениярентгентакже была названа в его честь.
Он родился в семье Фридриха Конрада Рентгена, немецкого торговца и производителя тканей, и Шарлотты Констанцы Фровайн. [8] Когда ему было три года, его семья переехала в Нидерланды, где жила семья его матери. [8] Рентген учился в средней школе при Технической школе Утрехта в Утрехте , Нидерланды . [8] Он посещал курсы в Технической школе почти два года. [9] В 1865 году его несправедливо исключили из средней школы, когда один из его учителей перехватил карикатуру на одного из учителей, которую нарисовал кто-то другой.
Не имея диплома о среднем образовании, Рентген мог посещать университет в Нидерландах только в качестве гостя. В 1865 году он попытался поступить в Утрехтский университет, не имея необходимых документов, требуемых для обычного студента. Узнав, что он может поступить в Федеральный политехнический институт в Цюрихе (сегодня известный как ETH Zurich ), он сдал вступительный экзамен и начал там обучение в качестве студента- механика . [8] В 1869 году он окончил Цюрихский университет со степенью доктора философии ; попав туда, он стал любимым учеником профессора Августа Кундта , за которым последовал в недавно основанный немецкий университет кайзера Вильгельма в Страсбурге . [10]
В 1874 году Рентген стал преподавателем в Страсбургском университете. В 1875 году он стал профессором в Академии сельского хозяйства в Гогенгейме , Вюртемберг . Он вернулся в Страсбург в качестве профессора физики в 1876 году, а в 1879 году был назначен на кафедру физики в Гиссенском университете . В 1888 году он получил кафедру физики в Вюрцбургском университете , [11] а в 1900 году — в Мюнхенском университете по особому запросу баварского правительства.
У Рентгена была семья в Айове в США, и он планировал эмигрировать. Он принял назначение в Колумбийский университет в Нью-Йорке и купил трансатлантические билеты, прежде чем начало Первой мировой войны изменило его планы. Он оставался в Мюнхене до конца своей карьеры.
В 1895 году в своей лаборатории в Вюрцбургском физическом институте Вюрцбургского университета Рентген исследовал внешние эффекты прохождения электрического разряда через различные типы вакуумных ламповых приборов — аппараты Генриха Герца , Иоганна Гитторфа , Уильяма Крукса , Николы Теслы и Филиппа фон Ленарда [12] [13] В начале ноября он повторял эксперимент с одной из трубок Ленарда, в которую было добавлено тонкое алюминиевое окно, чтобы позволить катодным лучам выходить из трубки, но было добавлено картонное покрытие, чтобы защитить алюминий от повреждения сильным электростатическим полем, которое производит катодные лучи. Рентген знал, что картонное покрытие препятствует выходу света, однако он заметил, что невидимые катодные лучи вызывали флуоресцентный эффект на небольшом картонном экране, окрашенном платиноцианидом бария , когда он был помещен близко к алюминиевому окну. [11] Рентгену пришло в голову, что трубка Крукса-Гитторфа , которая имела гораздо более толстую стеклянную стенку, чем трубка Ленарда, также могла вызывать этот флуоресцентный эффект.
Ближе к вечеру 8 ноября 1895 года Рентген решил проверить свою идею. Он тщательно сконструировал черную картонную оболочку, похожую на ту, которую он использовал на трубке Ленарда. Он накрыл трубку Крукса-Гитторфа картоном и прикрепил электроды к катушке Румкорфа, чтобы создать электростатический заряд. Перед тем как установить экран из платиноцианида бария для проверки своей идеи, Рентген затемнил комнату, чтобы проверить непрозрачность своей картонной оболочки. Пропуская заряд катушки Румкорфа через трубку, он определил, что оболочка светонепроницаема, и повернулся, чтобы подготовиться к следующему этапу эксперимента. Именно в этот момент Рентген заметил слабое мерцание от скамьи в нескольких футах от трубки. Чтобы убедиться, он попробовал еще несколько разрядов и каждый раз видел то же самое мерцание. Чиркнув спичкой, он обнаружил, что мерцание исходило от места расположения экрана из платиноцианида бария, который он собирался использовать следующим.
Основываясь на образовании регулярных теней, Рентген назвал это явление «лучами». [14] : 40 Поскольку 8 ноября была пятница, он воспользовался выходными, чтобы повторить свои эксперименты и сделать первые заметки. В последующие недели он ел и спал в своей лаборатории, исследуя многие свойства новых лучей, которые он временно назвал «рентгеновскими лучами», используя математическое обозначение («X») для чего-то неизвестного. Новые лучи стали носить его имя на многих языках как «рентгеновские лучи» (а связанные с ними рентгеновские радиограммы как «рентгенограммы»).
В какой-то момент, исследуя способность различных материалов останавливать лучи, Рентген поднес небольшой кусочек свинца в положение, когда происходил разряд. Таким образом, Рентген увидел первое рентгенографическое изображение: свой собственный мерцающий призрачный скелет на экране платиноцианида бария.
Примерно через шесть недель после своего открытия он сделал снимок — рентгенограмму — руки своей жены Анны Берты с помощью рентгеновских лучей. [7] Когда она увидела свой скелет, она воскликнула: «Я видела свою смерть!» [15] Позже на публичной лекции он сделал более качественный снимок руки своего друга Альберта фон Кёлликера .
Оригинальная статья Рентгена «О новом виде лучей» ( Ueber eine neue Art von Strahlen ) была опубликована 28 декабря 1895 года. 5 января 1896 года австрийская газета сообщила об открытии Рентгеном нового типа излучения. После своего открытия Рентген был удостоен почетной степени доктора медицины от Вюрцбургского университета. Он также получил медаль Румфорда Британского королевского общества в 1896 году совместно с Филиппом Ленардом , который уже показал, что часть катодных лучей может проходить через тонкую пленку металла, такого как алюминий. [11] Рентген опубликовал в общей сложности три статьи о рентгеновских лучах между 1895 и 1897 годами . [16] Сегодня Рентген считается отцом диагностической радиологии , медицинской специальности, которая использует визуализацию для диагностики заболеваний.
Рентген был женат на Анне Берте Людвиг в течение 47 лет до ее смерти в 1919 году в возрасте 80 лет. В 1866 году они встретились в Цюрихе в кафе отца Анны, Zum Grünen Glas. Они обручились в 1869 году и поженились в Апелдорне , Нидерланды , 7 июля 1872 года; задержка была связана с тем, что Анна была на шесть лет старше Вильгельма, и его отец не одобрял ее возраст или скромное происхождение. Их брак начался с финансовых трудностей, поскольку поддержка семьи от Рентгена прекратилась. Они вырастили одного ребенка, Жозефину Берту Людвиг, которую они удочерили в шестилетнем возрасте после того, как ее отец, единственный брат Анны, умер в 1887 году. [17]
По этическим причинам Рентген не стал патентовать свои открытия, считая, что они должны быть общедоступны бесплатно. Получив Нобелевскую премию, Рентген пожертвовал 50 000 шведских крон на исследования в Университете Вюрцбурга . Хотя он принял почетную степень доктора медицины, он отклонил предложение о присвоении ему низшего дворянства, или Niederer Adelstitel, отрицая предлог von (означающий «из») как дворянскую частицу (т. е. von Röntgen). [18] С инфляцией после Первой мировой войны Рентген обанкротился, проведя последние годы жизни в своем загородном доме в Вайльхайме , недалеко от Мюнхена. [12] Рентген умер 10 февраля 1923 года от карциномы кишечника, также известной как колоректальный рак . [19] В соответствии с его завещанием его личная и научная переписка, за немногими исключениями, была уничтожена после его смерти. [19] : 113 [20] Он был членом Голландской реформатской церкви . [21]
В 1901 году Рентгену была присуждена первая Нобелевская премия по физике . Официально награда была присуждена «в знак признания его выдающихся заслуг, которые он оказал открытием замечательных лучей, впоследствии названных в его честь». [22] Застенчивый в публичных выступлениях, он отказался читать Нобелевскую лекцию. [14] : 39 Рентген пожертвовал 50 000 шведских крон, полученных в качестве награды за Нобелевскую премию, на исследования в своем университете, Вюрцбургском университете . Подобно Марии и Пьеру Кюри , Рентген отказался брать патенты, связанные с его открытием рентгеновских лучей, поскольку он хотел, чтобы общество в целом извлекло выгоду из практического применения этого явления. Рентген также был награжден медалью Барнарда за выдающиеся заслуги перед наукой в 1900 году. [23]
В ноябре 2004 года ИЮПАК назвал в его честь элемент под номером 111 рентгений (Rg). ИЮПАП принял это название в ноябре 2011 года.
В 1897 году он был избран международным членом Американского философского общества. [24] В 1907 году он стал иностранным членом Королевской Нидерландской академии искусств и наук . [25]
Коллекция его статей хранится в Национальной медицинской библиотеке в Бетесде, штат Мэриленд . [26]
Сегодня в Ремшайд-Леннепе , в 40 километрах к востоку от места рождения Рентгена в Дюссельдорфе , находится Немецкий музей Рентгена. [27]
В Вюрцбурге , где он открыл рентгеновские лучи, некоммерческая организация содержит его лабораторию и организует экскурсии в мемориальный комплекс Рентгена . [28]
Всемирный день рентгенографии: Всемирный день рентгенографии — ежегодное мероприятие, пропагандирующее роль медицинской визуализации в современном здравоохранении. Он отмечается 8 ноября каждого года, совпадая с годовщиной открытия Рентгена. Впервые он был представлен в 2012 году как совместная инициатива Европейского общества радиологии , Радиологическим обществом Северной Америки и Американским колледжем радиологии .
До 2023 года было выпущено 55 марок из 40 стран в честь Рентгена как первооткрывателя рентгеновских лучей. [29] [30]
Пик Рентгена в Антарктиде назван в честь Вильгельма Рентгена. [31]
Малая планета 6401 Рентген названа в его честь. [32]
Вильгельм Конрад и его отец были членами Голландской реформатской церкви, основного течения протестантизма.
