Röntgen, durante gli esperimenti tenuti nel suo laboratorio, decide di verificare le teorie dei fisici tedeschi Heinrich Hertz e Philipp Lenard riguardo i raggi catodici, cioè fasci di elettroni prodotti all’interno di un tubo catodico. Durante i suoi esperimenti, è solito, a causa del suo daltonismo, togliere le fonti di luce ed oscurare completamente la stanza. Dopo aver avvolto il tubo con un foglio di carta nero, all’improvviso si accorge che un altro foglio di carta sul tavolo, ricoperto di sale di platino e bario, è diventato luminoso.

Il fisico deduce che la fluorescenza è causata dall’emissione dei raggi invisibili che fuoriescono dal tubo. Dopo aver preso altri oggetti ed averli posti tra la traiettoria dei raggi emessi ed una lastra fotografica, nota che un’immagine di essi resta impressa sulla lastra: l’immagine del contenuto degli oggetti e della loro struttura interna.

Chiamata la moglie, Anna Bertha Ludwig, le pone la mano tra il tubo e la lastra. Quello che li fa rimanere a bocca aperta è la vista dello scheletro della mano, con tanto di anello al dito: si può considerare la prima radiografia della storia. E’ l’8 novembre 1895, quando Röntgen scopre i raggi X. Li chiama in questo modo per indicare appunto che i raggi sono “sconosciuti”.

Contrario al fatto che i raggi prendano il suo nome e contrario altresì al fatto di brevettarli, sceglie di rendere pubblica la scoperta, anche se in alcuni casi il nome “raggi Röntgen” è ancora in uso.

I raggi X, radiazioni elettromagnetiche che, attraversando gli oggetti, li impressionano su di una lastra fotografica, sono prodotti da un tubo catodico nel quale è fatto il vuoto e che contiene due piastre metalliche, catodo e anodo. Il catodo, attraversato dalla corrente, emette elettroni che colpiscono l’anodo, causando la perdita di elettroni da parte degli atomi dell’anodo e l’emissione di energia, appunto i raggi X. Questi sono assorbiti in modo differente: passano attraverso la pelle, la carta ed il legno, ma sono fermati da ossa o metalli.

Il 28 dicembre 1895, Röntgen spedisce il testo “Su un nuovo tipo di raggi: una comunicazione preliminare” alla rivista della Physikalisch-Medizinischen Gesellschaft di Würzburg. Il 5 gennaio 1896 è dato l’annuncio di questa scoperta.

Insignito del primo Premio Nobel per la fisica nel 1901, con la motivazione: “in riconoscimento dello straordinario servizio reso per la scoperta delle importanti radiazioni che in seguito presero il suo nome“, Röntgen dona il premio in denaro alla sua università. Non mancano contestazioni a questa onorificenza da parte di suoi colleghi tra i quali Lenard, che afferma di essere lui il primo scopritore dei raggi X.

Viene poi assegnata a Röntgen anche la laurea onoraria di dottore in Medicina dall’Università di Würzburg. Nel 2004 viene intitolato al fisico l’elemento chimico 111: il Roentgenio.