19世紀末物理學領域有3大發現是具有里程碑意義的，分別是X射線的發現、放射性的發現、電子的發現。
X射線的發現起源於對陰極射線的研究。所謂陰極射線就是真空管內的金屬電極在通電時其陰極發出的射線，射線受到磁場影響，具有能量。
1895年，身為彼茨堡大學校長的倫琴教授有一次在學校物理研究所大樓的實驗室內研究陰極射線時，發現了一件怪事：有一包用黑紙包得很好的照相底片全部感光了。他試驗了多次，都得到了同樣的結果。倫琴敏感地注意到這種情況以前從未發生過，他懷疑是剛裝在實驗室內的陰極射線使底片感光了。
一次，倫琴偶然把手伸到射線管和螢光屏之間，手的影子竟然出現在螢光屏上。再仔細一看，螢光屏上赫然出現了一隻黑色的手骨骼的影子，這簡直令倫琴瞠目結舌。
倫琴懷疑是自己看錯了，他把眼睛狠狠地揉了幾下，又定睛細望，眼前清清楚楚出現一隻手的骨骼，他試著彎彎手指，握握拳頭，屏幕上的手也跟著做出同樣的動作，看到這一幕時，倫琴高興極了。
1895年12月，倫琴做了一個更有意義的實驗。這天，他的夫人來到實驗室，倫琴讓她把手放在黑紙包嚴的照相底片上，然後用這種射線對準照射了15分鐘。
顯影后，底片上呈現出倫琴夫人的手骨像，手指上的結婚戒指也清晰可見。這成了一張有歷史意義的照片。夫人驚奇地問：「什麼射線有這麼大的魔力？」
倫琴回答：「無名射線。」夫人順口說：「又是一個X！」此刻倫琴心頭一亮，接著他說道：「那就叫它X射線吧！」
倫琴公布了他的發現，立即震驚了全世界。在報導倫琴發現X射線的新聞4天後，就有人用X射線發現了患者足部的子彈。於是，X射線很快被應用於醫學，從而創立了X射線學。
X射線的發現給倫琴帶來了巨大的榮譽。1901年，諾貝爾獎第一次頒發，倫琴就由於這一發現而獲得了這一年的物理學獎。
如今，X射線已經被廣泛應用於晶體結構研究、醫學、金屬探測和透視等方面，人類因此受益匪淺。
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