20世紀(jì)三項(xiàng)最偉大的發(fā)現(xiàn)分別為：天然放射性的發(fā)現(xiàn)與電子和X射線的發(fā)現(xiàn).
19世紀(jì)末20世紀(jì)初物理學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)（X射線1896年、放射線1896年、電子1897年),其中電子的發(fā)現(xiàn)標(biāo)志著現(xiàn)代物理學(xué)的產(chǎn)生.
19世紀(jì)末,陰極射線是物理學(xué)研究課題,許多物理實(shí)驗(yàn)室都開展了這方面的研究.1984年11月8日,德國物理學(xué)家倫琴將陰極射線管放在一個黑紙袋中,關(guān)閉了實(shí)驗(yàn)室燈源,他發(fā)現(xiàn)當(dāng)開啟放電線圈電源時,一塊涂有氰亞鉑酸鋇的熒光屏發(fā)出熒光.用一本厚書,2-3厘米奪取的木板或幾厘米厚的硬橡膠插在放電管和熒光屏之間,仍能看到熒光.他又用盛有水、二硫化碳或其他液體進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明它們也是“透明的”,銅、銀、金、鉑、鋁等金屬也能讓這種射線透過,只要它們不太厚.倫琴意識到這可能是某種特殊的從來沒有觀察到的射線,它具有特別強(qiáng)的穿透力.他一連許多天將自己關(guān)在實(shí)驗(yàn)室里,集中全部精力進(jìn)行徹底研究.6個星期后,倫琴確認(rèn)這的確是一種新的射線.
1895年12月22日,倫琴和他夫人拍下了第一張X射線照片.1895年12月28日,倫琴向德國維爾茲堡物理和醫(yī)學(xué)學(xué)會遞交了第一篇研究通訊《一種新射線——初步研究》.倫琴在他的通訊中把這一新射線稱為X射線,因?yàn)樗?dāng)時無法確定這一新射線的本質(zhì).
自倫琴發(fā)出X射線后,許多物理學(xué)家都在積極地研究和探索,1905年和1909年,巴克拉曾先后發(fā)現(xiàn)X射線的偏振現(xiàn)象,但對X射線究竟是一種電磁波還是微粒輻射,仍不清楚.1912年德國物理學(xué)家勞厄發(fā)現(xiàn)了X射線通過晶體時產(chǎn)生衍射現(xiàn)象,證明了X射線的波動性和晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的周期性,發(fā)表了《X射線的干涉現(xiàn)象》一文.
勞厄的文章發(fā)表不久,就引起英國布拉格父子的關(guān)注,當(dāng)時老布拉格（W H.Bragg）已是利茲大學(xué)的物理學(xué)教授,而小布拉格（W L.Bragg）則剛從劍橋大學(xué)畢業(yè),在卡文迪許實(shí)驗(yàn)室.由于都是X射線微粒論者,兩人都試圖用X射線的微粒理論來解釋勞厄地照片,但他們的嘗試未能取得成功.年輕的小布拉格經(jīng)過反復(fù)研究,成功地解釋了勞厄的實(shí)驗(yàn)事實(shí).他以更簡結(jié)的方式,清楚地解釋了X射線晶體衍射的形成,并提出著名的布拉格公式：nX=Zdsino這一結(jié)果不僅證明了小布拉格的解釋的正確性,更重要的是證明了能夠用X射線來獲取關(guān)于晶體結(jié)構(gòu)的信息1912年11月,年僅22歲的小布位格以《晶體對短波長電磁波衍射》為題向劍橋哲學(xué)學(xué)會報告了上述研究結(jié)果.老布拉格則于1913年元月設(shè)計(jì)出第一臺X射線分光計(jì),并利用這臺儀器,發(fā)現(xiàn)了特征X射線.小布拉格在用特征X射線分析了一些堿金屬鹵化物的晶體結(jié)構(gòu)之后,與其父親合作,成功地測定出了金剛石的晶體結(jié)構(gòu),并用勞厄法進(jìn)行了驗(yàn)證.金剛石結(jié)構(gòu)的測定完美地說明了化學(xué)家長期以來認(rèn)為的碳原子的四個鍵按正四面體形狀排列的結(jié)論.這對尚處于新生階段的X射線晶體學(xué)來說用于分析晶體結(jié)構(gòu)的有效性,使其開始為物理學(xué)家和化學(xué)家普遍接受.
隨著研究的深入,X射線被廣泛應(yīng)用于晶體結(jié)構(gòu)的分析以及醫(yī)學(xué)和工業(yè)等領(lǐng)域.對于促進(jìn)20世紀(jì)的物理學(xué)以至整個科學(xué)技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了巨大而深遠(yuǎn)的影響.