倫琴(3)〈發現X光的物理學家〉 江銘輝  五夢網

十、倫琴電流

在1885—1888年間，倫琴在研究電磁現象時發現如果令平板電容器中的介質旋轉，但電容器本身保持固定的，而且帶上了電，旋轉的介質會產生磁場，就好像有電流流動一樣。這一假想的電流，人們稱為倫琴電流。

倫琴用不同的方法重複做這個實驗證明了雖然微弱但卻至關重要的一個物理現象“位移電流”

今日提到倫琴，人們往往想到的是他對X射線的發現，而對他在電磁理論方面的重要貢獻則較少提及，倫琴證明位移電流”的存在而做的實驗，被譽為是19世紀最重要的物理實驗之一，在當時廣受讚譽，但今天卻被人們漸漸遺忘了。

 這個實驗最困難之處在於，產生位移電流的現象太微弱。

實驗證實了移動的電荷，不管真實的還是虛的(極化電荷)，與導線中的電流都是等價的，都能產生磁場。

 洛侖茲認為這個發現是如此的重要，以至於他建議將“位移電流”稱作為“倫琴電流”以示紀念。

十一、陰極射線

陰極射線是高速運動著的負電粒子，陰極射線是在真空管中可以觀察到的電子流。真空管是一個被抽成真空的、裝有兩個電極（一個陽極和一個陰極）的玻璃管稱為陰極射線管。

陰極被加熱後，其釋放出來的電子會像射線一樣飛往陽極。假如陽極後面的玻璃片覆有磷光物質的話，它會發光。陰極與陽極之間的金屬板會在磷光玻璃板上留下影子。這說明磷光是由陰極發射出來的粒子打到磷光板上後發出的。這些粒子直線地從陰極飛到陽極，並飛過陽極一段距離。(圖2)

圖2：陰極射線管(摘自維基百科：作者Vector:Interiot, Raster:Theresa Knott)

 十二、 發現X射線

1894年，倫琴升任維爾茲堡大學的校長。

1895年11月，倫琴在偶然的機會發現X光的。某一天他正在做有關陰極射線的實驗。他用黑紙包好陰極線管然後通電。他發現附近用亞鉑氰化鋇塗上的螢光幕發出模糊的亮光。倫琴用其他的東西代替黑紙，調查從陰極射電管出來的不明射線的穿透性。用一千頁的書本擋住，螢光幕照樣發出亮光。將手放在前面看，會在螢光幕上顯出手的骨頭來。他推想，這個不明的光線顯然不是陰極射線，因為陰極射線的穿透力沒有那麼強，但是它又是什麼呢？

倫琴百思不解，又作起了實驗。他拿來了木頭、橡膠、氟石和許多金屬，一件件地依次放在陰極射線管與螢光板之間。結果，這種神奇的射終全把它們穿透了。只有鉛和鉑擋住了它。

倫琴又把螢光板拿到隔壁房間，螢光板的閃光仍然不減!這些發現使倫琴激動不已，他一連幾天幾夜關在實驗室裡繼續實驗。

這時，他的妻子到實驗室裡來了，他讓妻子把手放在一個平台上，然後按了一下開關，就給妻子照了一張手的骨頭圖像(圖3)。

圖3：在X光照射下，妻子的手。(作者倫琴)

妻子莫明奇妙地問:「什麼射線有這麼大的魔力?」倫琴聽罷，喃喃地說：「一種無名的射線。」

妻子順嘴說道:「還是個X!」

倫琴聽罷，頓時心中一亮說：「說得好，就叫它X射線!」

就這樣，倫琴命名了他發現的新射線為X射射線。