先看遮光实验,再看那张手骨照片
Röntgen 在 1895 年的报告里写道:放电管用黑纸板包住,旁边的铂氰化钡屏照样发亮。纸板挡住了管子发出的普通光,到达屏幕的一定是别的东西。他把各种材料放到这条路上,一次意外就变成了一组可以比较的实验。
手影之所以醒目,是因为骨头和周围组织削弱射线的程度不同。光凭这张影子,量不出波长,也说明不了射线怎么产生。实验发现在 1901 年颁奖之前,认定它是短波长电磁辐射则更晚。
厚度相同,透过的未必一样多
同样厚的材料,透过的射线并不一样多。报告比较了叠起来的金属箔、几种金属,以及含铅量不同的玻璃;Röntgen 还指出,光看密度解释不了所有结果。这些比较比现代那句“密度大就显得暗”更有分量。
只要条件允许,他都用照相底片复核荧光屏上看到的现象。底片在曝光期间不断累积,荧光屏则能当场观察。两种响应都不一定与入射强度成正比;要比较数值,先得说明曝光、探测器响应和背景。
来源:[1]
磁铁试验区分了新射线与阴极射线
管内的阴极射线会被磁铁偏转,管外的新射线在 Röntgen 的试验里却没有类似的偏转。用磁铁拨动阴极射线,撞击点跟着移动,新射线看上去的发出位置也随之移动。这说明射线的产生与撞击区有关,却没有把射出的辐射当成打进去的电子。
报告还写了几次没有成功的折射和干涉试验,并猜测这种射线是以太中的纵波。这个猜想后来没有成立。原报告记下的是 Röntgen 当时看到什么、怎样论证,连同其中的不确定之处,并不是一份后来都成立的结论清单。
来源:[1]
现代指数衰减式需要额外假设
窄而单能的射线束穿过均匀吸收体,只要没有散射光子进入探测器,透射强度就随厚度按指数下降。式中厚度沿射线方向量,线性衰减系数的单位是长度的倒数。这是现代的解释模型,Röntgen 并没有用它拟合数据。
放电管发出的是宽谱,穿过材料后谱形会变,单一的等效衰减系数就可能随厚度变化;散射射线还会把阴影填亮。透视影像把整条路径上的削弱叠在一起,既不是深度图,也不是化学态能谱。
先读报告,再看晶体实验
先读报告第 1–6 节的遮光和材料比较,再读第 10–12 节的磁场试验,每项比较都问一句:它对哪种竞争解释不利?Laue 与 Bragg 一文接着讨论后来提出的另一个问题:怎样用晶体探测波长和原子排列。
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