Mise en évidence des rayons X : le hasard fait bien voir les choses

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Une fluorescence inopinée qu'un physicien allemand, Röntgen, décide d'élucider... La découverte des rayons X, qui bouleversa la science, notamment la médecine, n'aurait pu avoir lieu sans une alliance de hasard et de sagacité.

Cet article est issu du magazine Sciences et Avenir - Les Indispensables n°206, daté juillet/ septembre 2021.

Une lumière… invisible ? La découverte est sensationnelle ! L'une de ces révélations qui suscitent un même enthousiasme dans le milieu scientifique et le grand public. En cette fin de 19e siècle, la mise en évidence des rayons X, puisque c'est d'elle qu'il s'agit, presque instantanément connue et relayée par la presse, bouleverse la physique. Et change la vision du monde, en donnant pour la première fois accès à des images internes de l'être humain… de son vivant. Mais comment cette radiation électromagnétique, d'une longueur d'onde comprise entre 0,01 et 10 nanomètres et dotée de l'étonnante propriété de pouvoir traverser la matière... a-t-elle pu être repérée ?

Un problème mal compris à l'époque

L'histoire débute durant la soirée du 8 novembre 1895, outre-Rhin, au cœur du royaume de Bavière. Ce jour-là, Wilhelm Conrad Röntgen (1845-1923), directeur de l'Institut de physique de l'université de Würzburg, profite d'un moment de tranquillité pour se livrer, seul dans son laboratoire, à quelques expériences personnelles d'électricité sur un "tube de Crookes". Inventé par sir William Crookes (1832-1919) trois décennies plus tôt, le dispositif est fréquemment utilisé par les savants de l'époque pour étudier les décharges électriques - l'électron ne sera découvert qu'en 1897. Le tube est constitué de deux électrodes placées dans une ampoule en verre où l'on a fait le vide.

Lorsqu'on applique une forte tension électrique à ses bornes, on provoque une flamboyante ionisation de l'air résiduel enfermé et l'émission, depuis la cathode vers l'anode, de ce qu'on appelle à l'époque des "rayons cathodiques", autrement dit un flux d'électrons. Ces derniers peuvent être mis en évidence en tapissant la face interne du tube d'une matière fluorescente. Les électrons, en heurtant le verre, dessinent alors sur la paroi l'ombre projetée de l'anode "éclairée" par la cathode. Mais e[...]

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