Wilhelm Conrad Röntgen

A Wikipédiából, a szabad lexikonból.

Wilhelm Conrad Röntgen
Wilhelm Conrad Röntgen
Született:
1845. március 27. Lennep, Poroszország
Meghalt:
1923. február 10. (77 évesen) München, Németország

Wilhelm Conrad Röntgen (Poroszország, Lennep, 1845. március 27. – München, 1923. február 10.), Nobel-díjas fizikus, gépészmérnök, a róla elnevezett röntgensugárzás felfedezője.

[szerkesztés] Élete

1845-ben született egy kis porosz városkában, a Düsseldorf melletti Lennepben (ma Remscheid, Németország ).

Édesanyja Charlotta Contanza Frowein holland nemzetiségű, édesapja Friedrich Conrad Röntgen, posztógyáros volt. 1848-ban a családfő a gyárát áttelepítette Appeldoornba, Hollandiába, a család is ide költözött. A fiatal Röntgen itt végezte el magánelemi iskoláját, majd Utrechtben, az első Polgári Iskolába került. Érettségi előtt azonban három hónappal, 1863-ban kizárták az iskolából tiszteletlenség miatt. (az egyik diák az egyik tanárjának karikatúráját rajzolta fel a táblára, amin ő jót nevetett, de az alkotót nem árulta el). Azt azonban megengedték neki, hogy az érettségit magánúton szerezze meg. Ezt akkor nem sikerült megszereznie (görögből és latinból elégtelent kapott).

1865-ben Zürichbe ment és beiratkozott a helyi Műszaki Főiskolára, ez volt az egyetlen olyan főiskola német nyelvterületen, ahol érettségi nélkül folytathatta tanulmányait. (ebben az iskolában végzett Albert Einstein is). Gépészetet kezdett tanulni, 1868-ban gépészmérnöki diplomát szerzett. Tanulmányai alatt hallgatta Robert Clausius kinetikus gázelméletről szóló előadásait, érdeklődése ekkor fordult a fizika felé. Clausius nyugalomba vonulása után az egyetem fizikai katedráját August Kundt kísérleti fizikus töltötte be, aki bevezette a fizikai laboratóriumi gyakorlatokat az egyetemen. Itt figyelt fel Kundt Röntgen tehetségére, az ő rábeszélésére doktori vizsgát tett fizikából 1869-ben, doktori disszertációjának címe „Studien über Gase” volt. A doktori disszertációjában szereplő vizsgálatokat tanára, August Kundt laboratóriumában végezte el.

1869-ben Würtzburgban helyezkedett el az egyetemen asszisztensként August Kundt mellett. Asszisztensi fizetés azonban csekély volt, így apja támogatására szorult. 1870-ben publikálta első tudományos értekezését az „Annalen der Physik und der Chemie” folyóiratban.

1872. január 19-én háromévi jegyesség után összeházasodott Anna Bertha Ludwig-al, egy zürichi vendéglős lányával, a házasságkötés Apeldoornban zajlott le.

Mivel Kundt javaslatának ellenére Röntgent nem nevezték ki magántanárnak, azzal az indokkal, hogy nincs érettségije, Kundt 1872-ben elhagyta az egyetemet és Strasbourgba ment, ahová Röntgen is követte, 1874. március 14-én doktori címet szerzett, magántanár lett, majd 1875-től a Hohenheimi Akadémiára került rendes tanárnak. A professzori címet is szerezte meg fizika és matematika területen. Mivel az egyetemnek nem volt fizikai laboratóriuma, így 1876-tól visszament Strasbourgba, mint a fizika professzora, az elméleti fizika magántanáraként, ahol folytathatta kísérleteit Kundttal. 1881-től a Gießeni Egyetemre kerül a fizika tanszék vezetőjeként. 1887-ben feleségével örökbe fogadják az akkor hatéves Josephine Bertha Ludwig-ot, aki felesége bátyjának lánya volt. 1888-ban a Würzburgi Egyetem professzora lett. 1900-ban a bajor kormány felkérésére a Müncheni egyetem professzora lett, 1901-ben elsőként kapta meg a fizikai Nobel-díjat. A kapott díjjal járó összeget a würzburgi egyetemnek ajánlotta fel.

Az I. világháború alatt Amerikában tartózkodott, majd a világháború lezárásakor visszatért Münchenbe. Felesége 1919-ben halt meg. Röntgen 1920-ban vonult nyugdíjba, rövid idő múlva, 1923. február 10-én halt meg bélrákban. Elképzelhető, hogy ez a betegsége összefüggésben volt a kísérleteivel.

[szerkesztés] Tudományos munkássága

Zürichben közreműködött Kundt kutatásaiban, az ozmózis jelenségét kutatták közösen, Würzburgban pedig a levegő fajhőjét mérte állandó nyomás és állandó térfogat mellett. Ez utóbbiról írta első tudományos értekezését, mely az Annalen der Physik und Chemie folyóiratban jelent meg.

Strasbourgban, Kundttal közösen kutatták a mágneses tér hatását a polarizált fényre a kénhidrogéngázban. Két évig tartó intenzív kutatás után napvilágot látott dolgozatuk, amely tudományos körökben nagy feltűnést keltett.

Röntgen vizsgálatokat végzett a folyadékokban, az elektromos tér hatását vizsgálta a polarizált fényre. Kutatásaiban azonban megelőzte egy amerikai fizikus, John Kerr, így Röntgennek csak a felfedezés ellenőrzése és helyességének ellenőrzése maradt meg.

A Gießen-i Egyetemen elektrooptikai kísérleteket folytatott, 1885-ben bebizonyította a dielektronos polarizáció elektromágneses hatását, 1888-ban pedig kimutatta, hogy a saját töltéssel nem rendelkező dielektrikum állandó elektromos mezőben elektromos áramot gerjeszt. (melyet róla röntgen-áramnak neveznek)

1889-től ismét a Würzburgi egyetemen folytat kísérleteket. 1894-ben megkezdte a katódsugarakkal kapcsolatos kutatásait, melyhez kezdetben Lénárd-féle kisülési csövet használt.

1895. november elején Röntgen felfigyelt arra a jelenségre, hogy azokon a fényképezőlemezeken, amelyek az üzemeltetett kisülési cső mellett voltak, és fekete kartonpapírba voltak csomagolva, nem megmagyarázható feketedések mutatkoztak az előhívás után. Ez elgondolkodtatta, és vizsgálta ennek okát.

1895. november 8-án kísérleteiben Röntgen a kisülési csőben az elektromos kisülést kísérő fényjelenségek kiszűrésére a csövet nem átlátszó fekete kartonpapírba csomagolta, így próbálta vizsgálni a katódsugár által előidézett fényt. Mikor a szikrainduktort a csőre kapcsolta, meglepődve tapasztalta, hogy a sötét laboratóriumban a cső közelében lévő, bárium-platinacianíddal bevont papírlemez, ernyő fluoreszkáló fényt bocsát ki, azaz fényforrásként viselkedik. Ez felkeltette figyelmét, és vizsgálni kezdte a titokzatos fény forrását.

Mikor a cső a világító papírlemez közé deszkát, jegyzetfüzetet helyezett, akkor is világított, csak haloványabban. Még jobban megdöbbent azon, amikor a kézfejét helyezte a cső és papírlemez közé, mert a lemezen a kézcsontjainak árnyképe tűnt elő. A fényforrás megszűnt akkor, amikor a kisülési csőről a feszültséget lekapcsolta.

A sugárzás miatt másfél - két méter távolságból fénylett az ernyő, tehát nem lehet katódsugárzás (az már néhány cm-nyi levegőben elnyelődik) Kimutatta, hogy a cső egy meghatározott részéből egyenes vonalban lép ki a sugárzás. A fentiekből Röntgen azt a következtetést vonta le, hogy egy új sugár – első dolgozatában x sugárnak nevezte el – hatása, amely áthatol az anyagokon, eltérő mértékben nyelődik el, és a fényhez hasonlóan egyenesen áramlik, valamint fényképfelvételeken rögzíthető.

A következő napokban és hetekben Röntgen éjjel-nappal a laboratóriumban tartózkodott és vizsgálta az új sugár tulajdonságait. Mintegy 20 perces expozíciós idővel készítette el felvételét felesége kezéről.

1895. december 28-án adta át a helyi Fizikai-Orvosi Társulatnak a felfedezéséről szóló, „Über eine neue Art von Strachlen” közleményét, 1896 elején jelent meg, a nyomdából eljutott a világ minden pontjára, hatalmas feltűnést keltve.

1896. január 23-án a würzburgi intézetben a Fizikai-Orvosi Társulat előtt számolt be felfedezéséről. Az X-sugarakról szóló első közleményében a hét hétig tartó intenzív kutatás eredményeit 17 pontban írta le

Az előadáson felvételt készített a Rudolf von Kölliker neves anatómus kezéről, demonstrálva az X sugarat. Az előadás után a lelkes Kölliker javasolta, hogy az X sugarat nevezzék el Röntgenről.

Ezek után több előadást tartott a sugarakról, közte a császár meghívására is. Különböző kitüntetéseket kapott, közte Bajorország kitűntetését, mely nemesi rangra jogosította volna. Nem élt vele. Nem adta el szabadalmát sem.

Röntgen tovább folytatta az X-sugarak kutatását. Második megfigyelés-sorozatát 1896 márciusában tette közzé, (a levegő és a többi gázok a sugarak hatására ionizálódnak, elektromos vezetővé válnak). Ebben a második közzétételben szereplő demonstrációs eszköz ismertetése alapján konstruálták meg később a röntgencsöveket.

Az X-sugarakra vonatkozó harmadik és egyben utolsó értekezése 1897 májusában jelent meg, melyben rögzítette, hogy a csőből kijövő sugarak tulajdonságai erősen függnek a csőre kapcsolt feszültségtől. Megállapította, hogy a sugarak a levegőben szóródnak.

Korszakalkotó felfedezése miatt elsőként, 1901-ben megkapta a fizikai Nobel-díjat.

Az ő nevét viseli a besugárzási dózis alapegysége (1 R=0,000258 C/Kg).