编现代化学发展时期

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1、第一节化学认识进入微观领域第十四章现代结构化学（上）--原子结构理论一、X射线的发现波长介于紫外线和γ射线间的电磁辐射。由德国物理学家W.K.伦琴于1895年发现，故又称伦琴射线。波长小于0.1埃的称超硬X射线，在0.1～1埃范围内的称硬X射线，1～10埃范围内的称软X射线。早期X射线重要的研究者有IvanPului教授、威廉.克鲁克斯爵士、约翰·威廉·希托夫、EugeneGoldstein、赫兹、菲利普.莱纳德、亥姆赫兹、特斯拉、爱迪生、CharlesGloverBarkla、马克思·冯·劳厄和伦琴。物理学家希托夫观察到真空管中的阴极发出的射线。当这

2、些射线遇到玻璃管壁会产生荧光。1876年这种射线被EugeneGoldstein命名为“阴极射线”。随后，英国物理学家克鲁克斯研究稀有气体里的能量释放，并且制造了克鲁克斯管。这是一种玻璃真空管，内有可以产生高电压的电极。他还发现，当将未曝光的相片底片靠近这种管时，一些部分被感光了，但是他没有继续研究这一现象。1887年4月，尼古拉·特斯拉开始使用自己设计的高电压真空管与克鲁克斯管研究X光。他发明了单电极X光管，在其中电子穿过物质，发生了现在叫做韧致辐射的效应，生成高能X光射线。1892年特斯拉完成了这些实验，但是他并没有使用X光这个名字，而只是笼统成为

3、放射能。他继续进行实验，并提醒科学界注意阴极射线对生物体的危害性，并他没有公开自己的实验成果。1892年赫兹进行实验，提出阴极射线可以穿透非常薄的金属箔。赫兹的学生莱纳德进一步研究这一效应，对很多金属进行了实验。亥姆霍兹则对光的电磁本性进行了数学推导。1895年11月8日德国科学家伦琴开始进行阴极射线的研究。1895年12月28日他完成了初步的实验报告“一种新的射线”。他把这项成果发布在维尔茨堡‘sPhysical-MedicalSociety杂志上。为了表明这是一种新的射线，伦琴采用表示未知数的X来命名。很多科学家主张命名为伦琴射线，伦琴自己坚决反对

4、，但是这一名称仍然有人使用。1901年伦琴获得诺贝尔物理学奖8195年爱迪生研究了材料在X光照射下发出荧光的能力，发现钨酸钙最为明显。1896年3月爱迪生发明了荧光观察管，后来被用于医用X光的检验。然而1903年爱迪生终止了自己对X光的研究。因为他公司的一名玻璃工人喜欢将X光管放在手上检验，得上了癌症，尽管进行了截肢手术仍然没能挽回生命。1906年物理学家贝克勒耳发现X射线能够被气体散射，并且每一种元素有其特征X谱线。他因此获得了1917年诺贝尔物理学奖。在20世纪80年代，X射线激光器被设置为里根总统的战略主动防御计划的一部分。然而对该装置（一种类似

5、激光炮，或者死亡射线的装置，由热核反应提供能量）最初的、同时也是仅有的试验并没有给出结论性的结果。同时，由于政治和技术的原因，整体的计划（包括X射线激光器）被搁置了（然而该计划后来又被重新启动——使用了不同的技术，并作为不什总统国家导弹防御计划的一部分）。在20世纪90年代，哈佛大学建立了ChandraX射线天文台，用来观测宇宙中强烈的天文现象中产生的X射线。与从可见光观测到的相对稳定的宇宙不同，从X射线观测到的宇宙是不稳定的。它向人们展示了恒星如何被黑洞绞碎，星系间的碰撞，超新星和中子星。二、放射性的发现X射线发现后，许多科学家被吸引去研究这种新的具

6、有巨大穿透力的辐射。1896年法国物理学家贝克勒尔（A.H.Becguerel，1852—1908）对一种称为硫酸双氧铀钾的荧光物质进行了研究。他把这种硫酸盐放在用黑纸包起来的照相底片上，再让它们受阳光照射。因为阳光不能透过黑纸，所以对照相底片不起作用。如果激发出的荧光中含有X射线，它就能穿透黑纸使照相底片感光。结果，底片感光了，他以为这是被激发出的X射线的作用。有一次连续几天阴雨，实验无法进行，他便把上面放着硫酸双氧铀钾的底片放在暗房的抽屉里。几天后，他把底片冲洗出来，结果出乎意料：虽然未经阳光照射，底片却由于受到很强的辐射而变得很黑。这使他异常惊奇

7、，因为这决不是荧光或阳光所造成的。经过多次实验，判明它就是硫酸双氧铀钾中的铀。这就是最早发现的放射性现象；铀是人们第一个发现的放射性元素。这一发现公布后，玛丽·居里（M.S.Curie，1867——1934）很快投入了这一新的研究领域。她测量了铀的辐射强度，并发现铀的辐射强度正比于铀的数量而与其他任何因素无关。她不知疲倦地测定其他化学元素或化合物，发现钍也具有这种辐射能力。她建议把这种辐射能力叫做“放射性”。后来，她又发现沥青铀矿中的放射性比已测得的铀的放射性强得多。玛丽.居里大胆假定沥青铀矿中存在一种比铀的放射性强得多的未知新元素。为了寻找这个未知的

8、新元素，比埃尔·居里（P.Curie，1859—1906）同妻子玛丽·居里共同研究。他们通过繁