您知道荧光透视(X光)的原理吗?

如果神灯精灵告诉你可以任选一种超能力,你会要求哪一种呢?我吗?不会选择X光透视能力。说真的,如果你能透视人的话,还需要使用其他能力吗?这完全与物理现象有关。能让你的身体犹如玻璃般被透视过去的荧光透视仪,内部有一条克鲁克斯管,这是一种带有两个电极的金属载流导体装置,阴极连接到带负电荷的电流源,阳极连接到带正电荷的电流源,带负电的电子离开阴极时会加速并撞击带正电的阳极,这时它们那么必须很快停下来,结果X光就这么出现了,就这么简单哦。

您知道荧光透视(X光)的原理吗?

穿过物质的X光电子会扩散后被吸收掉,导致速度变慢,而物质越硬,它们移动的速度就越慢。正因如此,由于人体骨骼的含钙量高,而硬度高比起还有70%水分的软组织,会让X光的速度变慢很多,空气则可让电子毫无障碍的前进。X光穿越组织的方式会在感光板上显现强度不同的阴影,组织的硬度越高,在板子上的颜色就越明显,白色部分是骨骼,灰色部分则是组织,黑色部分则是空气,其实X光片是负片,因此较亮的部分是被称为阴影的,若充满空气的健康肺部在X光片上看起来是黑色的,因为肺炎而肿胀部分就会看起来比较亮,但是医生会说,这是阴影。对于100年前的科学家和医生来说,能有机会真的能透视人体,听起来是很疯狂的事。

您知道荧光透视(X光)的原理吗?

事实上X光之父,也就是德国物理学家威廉伦琴是在偶然间发现它的。1895年11月8日,伦琴在实验室里呆到深夜,当他正要离开时并关掉灯和所有设备时,他注意到实验室的某个角落有着装着透明液体的瓶子,开始发出绿色的光,伦琴发现他忘记关掉真空管,而关掉之后光就消失了,他对这个不寻常的结果产生了兴趣,并着手研究这个偶然的发现。由于瓶子是立在真空管的对角处,这意味着,真空管当时发出了看不见的光线,为了检查其特性,科学家放了不同的东西在光线路径上,比如说是纸、纸板、玻璃甚至是木板,而光线毫无困难的穿越所有物体。但是当他把一个装有金属重物的箱子放在那里时,论琴在墙上看到了金属物清晰的轮廓,他继续进行研究,并不小心把手也放进这个奇怪的光线下,伦琴看到了惊讶不已的一幕,看到了自己的手部骨骼的阴影,它真的透视了自己的手了。为了记录X光的结果,伦琴在构造上加了一个感光板,并在这个偶然的发现发生的几天后做出了史上第一张X光片——他的妻子贝塔的手。伦琴知道自己发现了一种是人也看不见但是却可以照亮任何物体的新光线,它称之为X光。但之后他并不认为自己就是天才,当有人要为他的发明申请专利时,他还笑了出来,他对X光有所怀疑,因为想不出这能使用在什么领域上,他只是继续在X光的路径上放进各种材质的东西来进行实验,这就是为什么他会发现只有铅是X光完全穿不过的材质,因此我们至今仍使用铅来保护自己免受辐射伤害。虽然他对自己的发明态度淡定,但却在科学界引起了轰动,而用于量测X光数量的单位就是以他的名字伦琴而命名。

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他是史上第一位获得诺贝尔物理学奖的科学家,但他从未将这项发明申请专利,而是同意让别人使用。这让一些精明的商人能够用伦琴的发现得到好处,他们设立门诊,让任何人都能够照自己骨骼的照片,当时还有家报纸印的一篇文章宣称X光能将铅变成黄金呢。好吧,尽管X光并没有这么神奇,但全世界的医生很快就了解伦琴这个发明的可贵之处,他们从1896年开始使用X光机来诊断骨折,自1895年发现X光以来已经过去100多年,但这仍然被当做医学上最重要的突破之一。

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X光能方便又准确地诊断出许多严重疾病,或许现在很难想象在发现X光之前医生根本没办法在不动手术的情况下看到人体内部,这当然使治疗过程更加困难,而且有些疾病完全无法被诊断出来,因此当时的病患不能非常依赖药物,医生方面也无法做出任何保证。X光机从那时开始变得越来越复杂,但是运作原理还是不变,直到20世纪下半页人们才开始认为X光技术不是那么的安全,因为它会让人体暴露在辐射之下。它对不同的身体部位有不同的影响,譬如:你做胸部透视检查时所受到的辐射量就等于你在街上走十天受到的辐射量;做手部透视检查所受的辐射量与你在街上呆一天受的辐射量相同;做胃部和肠道一次X光的辐射量等于你正常生活三年所受到的辐射量,也就是说,它虽然是一种独特且有用的方法,有助于医生做出正确的诊断,但只应该在必要时使用。另一件事能说明你不需要害怕它,我们在日常生活中每天都会受到更多的辐射,太阳是能从太空到达我们地球的最大辐射源,地球的电磁场和大气层已经提供了很好的保护,使我们免受多余的辐射量的伤害,但仍有一部分的辐射会穿透,而离地面越高的话量就越大,但这并不会伤到我们,人体对此已经相当适应了。

您知道荧光透视(X光)的原理吗?

过去一个世纪里,X光的应用已经不限于医学领域,机场服务也利用了它厉害的特性,他们不只对乘客的行李也会对邮寄的包裹做X光检查,在把包裹和信件送上飞机前,会先经过能在屏幕显示内容物的放射线仪器,如果工作人员发现包裹内有任何可疑或禁止邮递的物品,就会将它们从机上卸下。飞机本身也会照X光,他能发现飞机表面的细小破损和刮痕,这是人眼所见不到的,但若不加以修复,就可能会导致更严重的危害。现今会使用X光的最特殊领域是艺术品真伪的专业鉴定,这个方法于70年前开始使用,到现在仍是最可靠的方式,即使原画作和仿冒品看起来一样,X光能够显示出哪一幅是假的,它有助于了解艺术家是如何在画布上上色,使用哪一种手法以及在画布上用了多少层颜料,这些能让专业人员很容易的分辨出原画作和仿冒品之间的不同。X光现在也广泛的应用在考古学方面,当人们在庞贝城发现了卷轴时,由于卷轴太脆弱,只要试着展开,就会永远毁了它们,但有了X光的帮忙,不需要展开就能阅读卷轴内写下的文字了。这是物理方法能够广泛应用在生活中的一个特殊例子。

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