Les rayons X et l'histoire de leurs propriétés

Contexte historique

Les rayons X furent découverts en 1895 par Wilhelm Röntgen, professeur de physique à l'université de Würzburg. En étudiant les rayons cathodiques, le physicien parvient à rendre luminescent un écran de platinocyanure de baryum. Découverts dans un contexte d'expérimentation physique, l'usage médical des rayons X, baptisés en raison de l'ignorance qu'avait Röntgen de leur nature, connaît rapidement une grande diffusion. Cela s'explique tout particulièrement par le choix du physicien de faire connaître cette découverte par le biais de son application : ces rayons ont en effet la capacité de donner une image quasi magique du squelette. Le 22 novembre 1895, il photographie ainsi la main de sa femme Anna Bertha Röntgen. Ce cliché, où l'alliance est bien visible, est rapidement devenu célèbre. Wilhelm Röntgen est récompensé en 1901 par le prix Nobel de physique pour sa découverte.

Très vite, les rayons X trouvent une application médicale, en dentisterie notamment. C'est tout particulièrement la Grande Guerre qui voit se développer la radiographie à grande échelle, grâce aux techniques mises au point par Marie Curie et la formation des manipulateurs radiographiques par le Dr Antoine Béclère : les rayons X sont alors utilisés pour mettre en évidence les fractures. Leur usage s'étend à d'autres spécialités médicales, mais aussi à des gestes de la vie courante : photographie des squelettes dans les fêtes ; ajustement des chaussures. Il faut attendre les années 1920 pour qu'on mesure véritablement le caractère dangereux des rayons X. L'utilisation des rayons X précède ainsi de longtemps leur connaissance physique. Celle-ci pose problème jusqu'en 1912. À cette date, le physicien Max von Laue (1879-1960) a l'idée que les rayons X seraient de nature ondulatoire et que leur faible longueur d'onde pourrait être mise en évidence grâce aux cristaux. Le succès de l'expérimentation conduite par W. Friedrich and P. Knipping permet d'établir que la longueur d'onde des rayons X se situe entre 5 picomètres et 10 nanomètres, soit moins que la lumière visible : von Laue les replace ainsi dans le spectre de l'électromagnétisme. Pour cette découverte, la fondation Nobel récompense von Laue du prix Nobel de physique en 1914. L'année suivante, William Henry (1862-1942) et William Lawrence Bragg (1890-1971), qui ont mis à profit les résultats de von Laue, pour étudier la structure des cristaux, sont également couronnés du prix Nobel.

Par la suite, les travaux en cristallographie (voir La promesse des cristaux liquides ) progressent rapidement : l'usage des rayons X permet de comprendre la structure des solides et des molécules. Après la Seconde Guerre mondiale, la structure de l'ADN a pu être identifiée, grâce à la méthode de diffraction des rayons X (cf. La chimie de la vie : réflexions sur l'ADN ). Quant à la nature des rayons X eux-mêmes, c'est Maurice de Broglie (1875-1960) qui les met en évidence, grâce à la méthode de rotation du cristal : la médaille Hughes décernée par la Royal Society britannique récompense ses travaux en 1928. Il s'est particulièrement illustré pour ses recherches sur les forces liant les groupes d'électrons aux atomes, grâce aux rayons X.

Éclairage média

Imitant à la fois le cours magistral dans sa forme bien qu'il relève plus de la causerie dans son fond, ce document tvise à mettre en scène la science figurée par le professeur. Un plan fixe est fait sur le savant, très âgé, sur fond d'un tableau noir, couvert de formules incompréhensibles. Le réalisateur utilise également une image fixe, que le journaliste qualifie d'émouvante : la première image de corps humain photographiée aux rayons X, celle de la femme du physicien Röntgen. Cette image, sur laquelle est bien visible l'alliance de l'épouse, a fait le succès des rayons X, à la fois par la simplicité de la lecture des clichés radiographiques et par la charge émotionnelle du cliché.