Entdeckung der X-Strahlen (1895-1902)

Brief von Professor Gustav Wiedemann (zur Zeit in Erlangen) an Wilhelm Conrad Röntgen über den Eingang seiner Vorläufigen Mitteilung über die Entdeckung der X-Strahlen und eine etwaige Veröffentlichung der vollständigen Arbeit in der Zeitschrift "Annalen der Physik und Chemie" (Wiedemann ist Herausgeber), geplantes Referat Wiedemanns über X-Strahlen in den Beiblättern zu den Annalen, Energieformen verschiedener Strahlenarten, Separatabdruck einer Arbeit Wiedemanns über Energieformen von Kathodenstrahl-ähnlichen Strahlen (nicht erhalten), Kontroverse zwischen Gustav Jaumann und Henri Poincaré über Longitudinales Licht.

Aurel Voss (*07.12.1845 Altona; +19.04.1931 München), Mathematiker und Professor an der Universität Würzburg, Kollege von Wilhelm Conrad Röntgen und Erstempfänger seines Sonderdrucks "Über eine Art von Strahlen". Einzelportrait (Schulterstück) im Halbprofil.

Versuchsaufbau zur Entdeckung der Röntgenstrahlen im Physikalischen Institut der Universität Würzburg. Links im Bild der Funkeninduktor (Ruhmkorff), rechts daneben die Hittorf'sche Röhre in einem Holzgestell (hier nicht mit Karton abgedeckt). Die Röhre ist mit einer Quecksilber-Vakuumpumpe (rechts im Bild) verbunden. Röntgen schreibt dazu in "Ueber eine neue Art von Strahlen (Vorläufige Mittheilung)" vom Dezember 1895: 1. Lässt man durch eine Hittorf’sche Vacuumröhre, oder einen genügend evacuirten Lenard’schen, Crookes’schen oder ähnlichen Apparat die Entladungen eines grösseren Ruhmkorff’s gehen und bedeckt die Röhre mit einem ziemlich eng anliegenden Mantel aus dünnem, schwarzem Carton, so sieht man in dem vollständig verdunkelten Zimmer einen in die Nähe des Apparates gebrachten, mit Bariumplatincyanür angestrichenen Papierschirm bei jeder Entladung hell aufleuchten, fluoresciren, gleichgültig ob die angestrichene oder die andere Seite des Schirmes dem Entladungsapparat zugewendet ist. Die Fluorescenz ist noch in 2 m Entfernung vom Apparat bemerkbar.

Physikalisches Institut der Universität Würzburg, aufgenommen vom Pleicherring. Im Erdgeschoss links die Fenster des Labors von Wilhelm Conrad Röntgen, im Ersten Stock darüber die Dienstwohnung mit Terrasse, von der er öfters Fotografien machte.

Versuchsaufbau im Labor des Physikalischen Institut der Universität Würzburg. Im Vordergrund links im Bild ein Kryptoskop und eine Filmkassette auf dem Tisch, dahinter eine Quecksilber-Vakuumpumpe (vor der Türe), in der Mitte auf dem Tisch ein Funkeninduktor (Ruhmkorff) mit Unterbrecher und einer angeschlossenen kleinen Röntgenröhre. Rechts ein weiterer Tisch mit Laborgeräten.

Hörsaal im Physikalischen Institut der Universität Würzburg. Im Hintergrund die wohl von W. C. Röntgen beschriebene Tafel, davor der Experimentetisch mit verschiedenen Geräten, rechts davon eine Leinwand mit Diagramm, davor weitere Experimente.

Kopie der Aufnahme eines Versuchs zur Durchlässigkeit von Materialien für X-Strahlen in Abhängigkeit von der Dichte. Gleich dicke Stücke von Kalkspat (2 Proben oben links), Quarz (2 Proben unten), Glas (Probe oben rechts) und Aluminium (2. Probe rechts) liegen nebeneinander. Abhängig von ihrer Dichte lassen sie die X-Strahlen verschieden passieren. Röntgen schreibt dazu in "Ueber eine neue Art von Strahlen (Vorläufige Mittheilung)" vom Dezember 1895: 3. Die angeführten Versuchsergebnisse und andere führen zu der Folgerung, dass die Durchlässigkeit der verschiedenen Substanzen, gleiche Schichtendicke vorausgesetzt, wesentlich bedingt ist durch ihre Dichte: keine andere Eigenschaft macht sich wenigstens in so hohem Grade bemerkbar als diese. Dass aber die Dichte doch nicht ganz allein massgebend ist, das beweisen folgende Versuche. Ich untersuchte auf ihre Durchlässigkeit nahezu gleichdicke Platten aus Glas, Aluminium, Kalkspath und Quarz; die Dichte dieser Substanzen stellte sich als ungefähr gleich heraus, und doch zeigte sich ganz evident, dass der Kalkspath beträchtlich weniger durchlässig ist als die übrigen Körper, die sich untereinander ziemlich gleich verhielten. Eine besonders starke Fluorescenz des Kalkspathes (vergl. u. pag. 4.) namentlich im Vergleich zum Glas habe ich nicht bemerkt. und weiter: 9. Demnach wäre es möglich, dass auch die Anordnung der Theilchen im Körper auf die Durchlässigkeit desselben einen Einfluss ausübte, dass z. B. ein Stück Kalkspath bei gleicher Dicke verschieden durchlässig wäre, wenn dasselbe in der Richtung der Axe oder senkrecht dazu durchstrahlt wird. Versuche mit Kalkspath und Quarz haben aber ein negatives Resultat ergeben.

Aufnahme eines Versuchs zur Durchlässigkeit von Materialien für X-Strahlen in Abhängigkeit von der Dichte. Hier wird offenbar nur ein Material durchleuchtet. Röntgen schreibt dazu in "Ueber eine neue Art von Strahlen (Vorläufige Mittheilung)" vom Dezember 1895: 3. Die angeführten Versuchsergebnisse und andere führen zu der Folgerung, dass die Durchlässigkeit der verschiedenen Substanzen, gleiche Schichtendicke vorausgesetzt, wesentlich bedingt ist durch ihre Dichte: keine andere Eigenschaft macht sich wenigstens in so hohem Grade bemerkbar als diese. Dass aber die Dichte doch nicht ganz allein massgebend ist, das beweisen folgende Versuche. Ich untersuchte auf ihre Durchlässigkeit nahezu gleichdicke Platten aus Glas, Aluminium, Kalkspath und Quarz; die Dichte dieser Substanzen stellte sich als ungefähr gleich heraus, und doch zeigte sich ganz evident, dass der Kalkspath beträchtlich weniger durchlässig ist als die übrigen Körper, die sich untereinander ziemlich gleich verhielten. Eine besonders starke Fluorescenz des Kalkspathes (vergl. u. pag. 4.) namentlich im Vergleich zum Glas habe ich nicht bemerkt. und weiter: 9. Demnach wäre es möglich, dass auch die Anordnung der Theilchen im Körper auf die Durchlässigkeit desselben einen Einfluss ausübte, dass z. B. ein Stück Kalkspath bei gleicher Dicke verschieden durchlässig wäre, wenn dasselbe in der Richtung der Axe oder senkrecht dazu durchstrahlt wird. Versuche mit Kalkspath und Quarz haben aber ein negatives Resultat ergeben.

Aufnahmen eines Entladungsgefäßes (Hittorf'sche Röhre) mit Bleikäfig zur Erforschung der Ablenkung von Kathodenstrahlen und X-Strahlen mithilfe eines Elektromagneten (hier Strahlen abgelenkt). Dieses Bild ist nicht datiert, meist wurden aber die Serien am gleichen Tag aufgenommen. Die anderen Bilder der Serie sind auf den 04.12.1895 datiert. Röntgen schreibt dazu in "Ueber eine neue Art von Strahlen (Vorläufige Mittheilung)" vom Dezember 1895: 12. Nach besonders zu diesem Zweck angestellten Versuchen ist es sicher, dass die Stelle der Wand des Entladungsapparates, die am stärksten fluorescirt, als Hauptausgangspunkt der nach allen Richtungen sich ausbreitenden X-Strahlen zu betrachten ist. Die X-Strahlen gehen somit von der Stelle aus, wo nach den Angaben verschiedener Forscher die Kathodenstrahlen die Glaswand treffen. Lenkt man die Kathodenstrahlen innerhalb des Entladungsapparates durch einen Magnet ab, so sieht man, dass auch die X-Strahlen von einer anderen Stelle, d. h. wieder von dem Endpunkte der Kathodenstrahlen ausgehen. Positiv 89006 p_1 stammt aus dem Besitz von Röntgens ehemaligem Assistenten Prof. Ludwig Zehnder, dem Röntgen einen Satz der frühesten Aufnahmen mit X-Strahlen nach Freiburg/Breisgau sandte.

Aufnahme eines Versuchs zur Durchleuchtung verschiedener Gegenstände, hier eine Bussole in einer Metallbüchse (Kompass). 14. Die Berechtigung, für das von der Wand des Entladungsapparates ausgehende Agens den Namen „Strahlen“ zu verwenden, leite ich zum Theil von der ganz regelmässigen Schattenbildung her, die sich zeigt, wenn man zwischen den Apparat und den fluorescirenden Schirm (oder die photographische Platte) mehr oder weniger durchlässige Körper bringt. Viele derartige Schattenbilder, deren Erzeugung mitunter einen ganz besonderen Reiz bietet, habe ich beobachtet und theilweise auch photographisch aufgenommen; so besitze ich z. B. Photographien von den Schatten der Profile einer Thüre, welche die Zimmer trennt, in welchen einerseits der Entladungsapparat, andererseits die photographische Platte aufgestellt waren; von den Schatten der Handknochen; von dem Schatten eines auf einer Holzspule versteckt aufgewickelten Drahtes; eines in einem Kästchen eingeschlossenen Gewichtssatzes; einer Bussole, bei welcher die Magnetnadel ganz von Metall eingeschlossen ist; eines Metallstückes, dessen Inhomogenität durch die X-Strahlen bemerkbar wird; etc. Positiv 89007 p_1 stammt aus dem Besitz von Röntgens ehemaligem Assistenten Prof. Ludwig Zehnder, dem Röntgen einen Satz der frühesten Aufnahmen mit X-Strahlen nach Freiburg/Breisgau sandte. Positiv 89007 p_2: das Bild wurde um 180° gedreht auf den Karton geklebt.

Bild zwei aus einer Serie von Aufnahmen von Hartgummi- und Aluminiumprismen mit durchtretenden X-Strahlen. Röntgen schreibt dazu in "Ueber eine neue Art von Strahlen (Vorläufige Mittheilung)" vom Dezember 1895: 7. Nachdem ich die Durchlässigkeit verschiedener Körper von relativ grosser Dicke erkannt hatte, beeilte ich mich, zu erfahren, wie sich die X-Strahlen beim Durchgang durch ein Prisma verhalten, ob sie darin abgelenkt werden oder nicht. Versuche mit Wasser und Schwefelkohlenstoff in Glimmerprismen von ca. 30° brechendem Winkel haben gar keine Ablenkung erkennen lassen, weder am Fluorescenzschirm, noch an der photographischen Platte. Zum Vergleich wurde unter denselben Verhältnissen die Ablenkung von Lichtstrahlen beobachtet; die abgelenkten Bilder lagen auf der Platte um ca. 10 mm resp. ca. 20 mm von dem nicht abgelenkten entfernt. – Mit einem Hartgummi- und einem Aluminiumprisma von ebenfalls ca. 30° brechendem Winkel habe ich auf der photographischen Platte Bilder bekommen, an denen man vielleicht eine Ablenkung erkennen kann. Doch ist die Sache sehr unsicher, und die Ablenkung ist, wenn überhaupt vorhanden, jedenfalls so klein, dass der Brechungsexponent der X-Strahlen in den genannten Substanzen höchstens 1.05 sein könnte. Positiv 86746 p stammt aus dem Besitz von Röntgens ehemaligem Assistenten Prof. Ludwig Zehnder, dem Röntgen einen Satz der frühesten Aufnahmen mit X-Strahlen nach Freiburg/Breisgau sandte.

Bild eins einer Serie von Aufnahmen eines Versuchs der Ablenkung von X-Strahlen mit einem Elektromagneten. Röntgen schreibt dazu in "Ueber eine neue Art von Strahlen (Vorläufige Mittheilung)" vom Dezember 1895: 11. Eine weitere sehr bemerkenswerthe Verschiedenheit in dem Verhalten der Kathodenstrahlen und der X-Strahlen liegt in der Thatsache, dass es mir trotz vieler Bemühungen nicht gelungen ist, auch in sehr kräftigen magnetischen Feldern eine Ablenkung der X-Strahlen durch den Magnet zu erhalten. Die Ablenkbarkeit durch den Magnet gilt aber bis jetzt als ein characteristisches Merkmal der Kathodenstrahlen; wohl ward von Hertz und Lenard beobachtet, dass es verschiedene Arten von Kathodenstrahlen gibt, die sich durch „ihre Phosphorescenzerzeugung, Absorbirbarkeit und Ablenkbarkeit durch den Magnet von einander unterscheiden“, aber eine beträchtliche Ablenkung wurde doch in allen von ihnen untersuchten Fällen wahrgenommen, und ich glaube nicht, dass man dieses Characteristicum ohne zwingenden Grund aufgeben wird.

Aufnahme eines Versuchs zur Durchleuchtung verschiedener Gegenstände, hier ein Metallstück aus vier verlöteten und ausgewalzten Zinkstreifen. Röntgen schreibt dazu in "Ueber eine neue Art von Strahlen (Vorläufige Mittheilung)" vom Dezember 1895: 14. Die Berechtigung, für das von der Wand des Entladungsapparates ausgehende Agens den Namen „Strahlen“ zu verwenden, leite ich zum Theil von der ganz regelmässigen Schattenbildung her, die sich zeigt, wenn man zwischen den Apparat und den fluorescirenden Schirm (oder die photographische Platte) mehr oder weniger durchlässige Körper bringt. Viele derartige Schattenbilder, deren Erzeugung mitunter einen ganz besonderen Reiz bietet, habe ich beobachtet und theilweise auch photographisch aufgenommen; so besitze ich z. B. Photographien von den Schatten der Profile einer Thüre, welche die Zimmer trennt, in welchen einerseits der Entladungsapparat, andererseits die photographische Platte aufgestellt waren; von den Schatten der Handknochen; von dem Schatten eines auf einer Holzspule versteckt aufgewickelten Drahtes; eines in einem Kästchen eingeschlossenen Gewichtssatzes; einer Bussole, bei welcher die Magnetnadel ganz von Metall eingeschlossen ist; eines Metallstückes, dessen Inhomogenität durch die X-Strahlen bemerkbar wird; etc.

Erstes Bild einer Serie von Aufnahmen von Versuchen zum Unterschied zwischen Pulver und fester Substanz bei Brechung und Reflexion der X-Strahlen. Das verwendete Material ist laut Aufkleber Steinsalz, in der linken Hälfte des Untersuchungsgegenstandes ist das Wort "Pulver" in die Platte geritzt. Röntgen schreibt dazu in "Ueber eine neue Art von Strahlen (Vorläufige Mittheilung)" vom Dezember 1895: 7. [...] In Anbetracht dieser Sachlage einerseits und andererseits der Wichtigkeit der Frage, ob die X-Strahlen beim Uebergang von einem Medium zum anderen gebrochen werden können oder nicht, ist es sehr erfreulich, dass diese Frage noch in anderer Weise untersucht werden kann, als mit Hülfe von Prismen. Fein pulverisirte Körper lassen in genügender Schichtendicke das auffallende Licht nur wenig und zerstreut hindurch in Folge von Brechung und Reflexion: erweisen sich nun die Pulver für die X-Strahlen gleich durchlässig, wie die cohärente Substanz – gleiche Massen vorausgesetzt – so ist damit nachgewiesen, dass sowohl eine Brechung als auch eine regelmässige Reflexion nicht in merklichem Betrage vorhanden ist. Die Versuche wurden mit fein pulverisirtem Steinsalz, mit feinem, auf electrolytischem Wege gewonnenem Silberpulver und dem zu chemischen Untersuchungen vielfach verwandten Zinkstaub angestellt; es ergab sich in allen Fällen kein Unterschied in der Durchlässigkeit der Pulver und der cohärenten Substanz, sowohl bei der Beobachtung am Fluorenscenzschirm, als auch auf der photographischen Platte.

Zweites Bild einer Serie von Aufnahmen von Versuchen zum Unterschied zwischen Pulver und fester Substanz bei Brechung und Reflexion der X-Strahlen. Das verwendete Material ist laut Aufkleber Steinsalz, in der linken Hälfte des Untersuchungsgegenstandes ist das Wort "Pulver" in die Platte geritzt. Dieses Bild ist nicht datiert, meist wurden aber die Serien am gleichen Tag aufgenommen. Das erste Bild der Serie ist auf den 09.12.1895 datiert. Röntgen schreibt dazu in "Ueber eine neue Art von Strahlen (Vorläufige Mittheilung)" vom Dezember 1895: 7. [...] In Anbetracht dieser Sachlage einerseits und andererseits der Wichtigkeit der Frage, ob die X-Strahlen beim Uebergang von einem Medium zum anderen gebrochen werden können oder nicht, ist es sehr erfreulich, dass diese Frage noch in anderer Weise untersucht werden kann, als mit Hülfe von Prismen. Fein pulverisirte Körper lassen in genügender Schichtendicke das auffallende Licht nur wenig und zerstreut hindurch in Folge von Brechung und Reflexion: erweisen sich nun die Pulver für die X-Strahlen gleich durchlässig, wie die cohärente Substanz – gleiche Massen vorausgesetzt – so ist damit nachgewiesen, dass sowohl eine Brechung als auch eine regelmässige Reflexion nicht in merklichem Betrage vorhanden ist. Die Versuche wurden mit fein pulverisirtem Steinsalz, mit feinem, auf electrolytischem Wege gewonnenem Silberpulver und dem zu chemischen Untersuchungen vielfach verwandten Zinkstaub angestellt; es ergab sich in allen Fällen kein Unterschied in der Durchlässigkeit der Pulver und der cohärenten Substanz, sowohl bei der Beobachtung am Fluorenscenzschirm, als auch auf der photographischen Platte.

Fotografie eines Holzbilderrahmens mit einem Abzug der Aufnahme "Versuch der Ablenkung der X-Strahlen durch Prismen" vom 01.12.1895. Auf dem eingerahmten Bild sieht man die Aufnahme von Hartgummi- und Aluminiumprismen mit durchtretenden X-Strahlen. Röntgen schreibt dazu in "Ueber eine neue Art von Strahlen (Vorläufige Mittheilung)" vom Dezember 1895: 7. Nachdem ich die Durchlässigkeit verschiedener Körper von relativ grosser Dicke erkannt hatte, beeilte ich mich, zu erfahren, wie sich die X-Strahlen beim Durchgang durch ein Prisma verhalten, ob sie darin abgelenkt werden oder nicht. Versuche mit Wasser und Schwefelkohlenstoff in Glimmerprismen von ca. 30° brechendem Winkel haben gar keine Ablenkung erkennen lassen, weder am Fluorescenzschirm, noch an der photographischen Platte. Zum Vergleich wurde unter denselben Verhältnissen die Ablenkung von Lichtstrahlen beobachtet; die abgelenkten Bilder lagen auf der Platte um ca. 10 mm resp. ca. 20 mm von dem nicht abgelenkten entfernt. – Mit einem Hartgummi- und einem Aluminiumprisma von ebenfalls ca. 30° brechendem Winkel habe ich auf der photographischen Platte Bilder bekommen, an denen man vielleicht eine Ablenkung erkennen kann. Doch ist die Sache sehr unsicher, und die Ablenkung ist, wenn überhaupt vorhanden, jedenfalls so klein, dass der Brechungsexponent der X-Strahlen in den genannten Substanzen höchstens 1.05 sein könnte.

Zweites Bild einer Serie von Aufnahmen eines Entladungsgefäßes (Hittorf'sche Röhre) mit Bleikäfig zur Erforschung der Ablenkung von Kathodenstrahlen und X-Strahlen mithilfe eines Elektromagneten (hier Strahlen nicht abgelenkt). Röntgen schreibt dazu in "Ueber eine neue Art von Strahlen (Vorläufige Mittheilung)" vom Dezember 1895: 12. Nach besonders zu diesem Zweck angestellten Versuchen ist es sicher, dass die Stelle der Wand des Entladungsapparates, die am stärksten fluorescirt, als Hauptausgangspunkt der nach allen Richtungen sich ausbreitenden X-Strahlen zu betrachten ist. Die X-Strahlen gehen somit von der Stelle aus, wo nach den Angaben verschiedener Forscher die Kathodenstrahlen die Glaswand treffen. Lenkt man die Kathodenstrahlen innerhalb des Entladungsapparates durch einen Magnet ab, so sieht man, dass auch die X-Strahlen von einer anderen Stelle, d. h. wieder von dem Endpunkte der Kathodenstrahlen ausgehen. Positiv 89005 p stammt aus dem Besitz von Röntgens ehemaligem Assistenten Prof. Ludwig Zehnder, dem Röntgen einen Satz der frühesten Aufnahmen mit X-Strahlen nach Freiburg/Breisgau sandte.

Reproduktion einer Aufnahme einer Holzspule mit Drahtwicklung für den Versuch zur Durchleuchtung verschiedener Gegenstände. Aufgrund der schlechten Qualität von Abzug und Aufnahme ist das Objekt nur schlecht erkennbar. Das Bild ist undatiert, wurde aber sicherlich nach Dezember 1895 aufgenommen. Röntgen schreibt dazu in "Ueber eine neue Art von Strahlen (Vorläufige Mittheilung)" vom Dezember 1895: 14. Die Berechtigung, für das von der Wand des Entladungsapparates ausgehende Agens den Namen „Strahlen“ zu verwenden, leite ich zum Theil von der ganz regelmässigen Schattenbildung her, die sich zeigt, wenn man zwischen den Apparat und den fluorescirenden Schirm (oder die photographische Platte) mehr oder weniger durchlässige Körper bringt. Viele derartige Schattenbilder, deren Erzeugung mitunter einen ganz besonderen Reiz bietet, habe ich beobachtet und theilweise auch photographisch aufgenommen; so besitze ich z. B. Photographien von den Schatten der Profile einer Thüre, welche die Zimmer trennt, in welchen einerseits der Entladungsapparat, andererseits die photographische Platte aufgestellt waren; von den Schatten der Handknochen; von dem Schatten eines auf einer Holzspule versteckt aufgewickelten Drahtes; eines in einem Kästchen eingeschlossenen Gewichtssatzes; einer Bussole, bei welcher die Magnetnadel ganz von Metall eingeschlossen ist; eines Metallstückes, dessen Inhomogenität durch die X-Strahlen bemerkbar wird; etc.

Bild drei aus einer Serie von drei Aufnahmen der Türe von Röntgens Labor in Würzburg mit X-Strahlen. Auf diesem Bild fehlt das Platinblech an der Türe, welches für X-Strahlen weniger durchlässig ist als die Holztüre und sich deshalb auf den beiden anderen Bildern dunkel abzeichnet. Die senkrechten dunklen Streifen werden vom bleihaltigen Holzkitt zwischen den Türbrettern erzeugt. Röntgen schreibt dazu in "Ueber eine neue Art von Strahlen (Vorläufige Mittheilung)" vom Dezember 1895: "Viele derartige Schattenbilder, deren Erzeugung mitunter einen ganz besonderen Reiz bietet, habe ich beobachtet und theilweise auch photographisch aufgenommen; so besitze ich z. B. Photographien von den Schatten der Profile einer Thüre, welche die Zimmer trennt, in welchen einerseits der Entladungsapparat, andererseits die photographische Platte aufgestellt waren."

Bild zwei aus einer Serie von drei Aufnahmen der Türe von Röntgens Labor in Würzburg mit X-Strahlen. Auf der Türe ist ein Platinblech angebracht, welches für X-Strahlen weniger durchlässig ist als die Holztüre und sich deshalb dunkel abzeichnet. Die senkrechten dunklen Streifen werden vom bleihaltigen Holzkitt zwischen den Türbrettern erzeugt. Röntgen schreibt dazu in "Ueber eine neue Art von Strahlen (Vorläufige Mittheilung)" vom Dezember 1895: "Viele derartige Schattenbilder, deren Erzeugung mitunter einen ganz besonderen Reiz bietet, habe ich beobachtet und theilweise auch photographisch aufgenommen; so besitze ich z. B. Photographien von den Schatten der Profile einer Thüre, welche die Zimmer trennt, in welchen einerseits der Entladungsapparat, andererseits die photographische Platte aufgestellt waren."

Aufnahme eines Versuchs zur Durchleuchtung verschiedener Gegenstände, hier eine Holzspule mit Drahtwicklung (bifilare Spule). Röntgen schreibt dazu in "Ueber eine neue Art von Strahlen (Vorläufige Mittheilung)" vom Dezember 1895: 14. Die Berechtigung, für das von der Wand des Entladungsapparates ausgehende Agens den Namen „Strahlen“ zu verwenden, leite ich zum Theil von der ganz regelmässigen Schattenbildung her, die sich zeigt, wenn man zwischen den Apparat und den fluorescirenden Schirm (oder die photographische Platte) mehr oder weniger durchlässige Körper bringt. Viele derartige Schattenbilder, deren Erzeugung mitunter einen ganz besonderen Reiz bietet, habe ich beobachtet und theilweise auch photographisch aufgenommen; so besitze ich z. B. Photographien von den Schatten der Profile einer Thüre, welche die Zimmer trennt, in welchen einerseits der Entladungsapparat, andererseits die photographische Platte aufgestellt waren; von den Schatten der Handknochen; von dem Schatten eines auf einer Holzspule versteckt aufgewickelten Drahtes; eines in einem Kästchen eingeschlossenen Gewichtssatzes; einer Bussole, bei welcher die Magnetnadel ganz von Metall eingeschlossen ist; eines Metallstückes, dessen Inhomogenität durch die X-Strahlen bemerkbar wird; etc.

Aufnahme eines Versuchs zur Durchlässigkeit von Materialien für X-Strahlen in Abhängigkeit von der Dichte. Gleich dicke Stücke von Kalkspat (2 Proben oben links), Quarz (2 Proben unten), Glas (Probe oben rechts) und Aluminium (2. Probe rechts) liegen nebeneinander. Abhängig von ihrer Dichte lassen sie die X-Strahlen verschieden passieren. Röntgen schreibt dazu in "Ueber eine neue Art von Strahlen (Vorläufige Mittheilung)" vom Dezember 1895: 3. Die angeführten Versuchsergebnisse und andere führen zu der Folgerung, dass die Durchlässigkeit der verschiedenen Substanzen, gleiche Schichtendicke vorausgesetzt, wesentlich bedingt ist durch ihre Dichte: keine andere Eigenschaft macht sich wenigstens in so hohem Grade bemerkbar als diese. Dass aber die Dichte doch nicht ganz allein massgebend ist, das beweisen folgende Versuche. Ich untersuchte auf ihre Durchlässigkeit nahezu gleichdicke Platten aus Glas, Aluminium, Kalkspath und Quarz; die Dichte dieser Substanzen stellte sich als ungefähr gleich heraus, und doch zeigte sich ganz evident, dass der Kalkspath beträchtlich weniger durchlässig ist als die übrigen Körper, die sich untereinander ziemlich gleich verhielten. Eine besonders starke Fluorescenz des Kalkspathes (vergl. u. pag. 4.) namentlich im Vergleich zum Glas habe ich nicht bemerkt. und weiter: 9. Demnach wäre es möglich, dass auch die Anordnung der Theilchen im Körper auf die Durchlässigkeit desselben einen Einfluss ausübte, dass z. B. ein Stück Kalkspath bei gleicher Dicke verschieden durchlässig wäre, wenn dasselbe in der Richtung der Axe oder senkrecht dazu durchstrahlt wird. Versuche mit Kalkspath und Quarz haben aber ein negatives Resultat ergeben.

Erstes Bild einer Serie von Aufnahmen von Versuchen zur Durchlässigkeit von Materialien für X-Strahlen in Abhängigkeit von der Schichtendicke. Schichten von Stanniolpapier liegen übereinander, in der Mitte des Streifens ist der Kontrast zwischen den Schichten nicht sehr groß (wahrscheinlich weil sie sich wellten), daher fertigte Röntgen ein weiteres Bild mit einem Bleistreifen als Beschwerung an. Röntgen schreibt dazu in "Ueber eine neue Art von Strahlen (Vorläufige Mittheilung)" vom Dezember 1895: 4. Mit zunehmender Dicke werden alle Körper weniger durchlässig. Um vielleicht eine Beziehung zwischen Durchlässigkeit und Schichtendicke finden zu können, habe ich photographische Aufnahmen (vergl. u. pag. 4.) gemacht, bei denen die photographische Platte zum Theil bedeckt war mit Stanniolschichten von stufenweise zunehmender Blätterzahl; eine photometrische Messung soll vorgenommen werden, wenn ich im Besitz eines geeigneten Photometers bin.

Fotografie eines Holzbilderrahmens mit Bild drei aus einer Serie von drei Aufnahmen der Türe von Röntgens Labor in Würzburg mit X-Strahlen. Auf dem eingerahmten Bild fehlt das Platinblech an der Türe, welches für X-Strahlen weniger durchlässig ist als die Holztüre und sich deshalb auf den beiden anderen Bildern dunkel abzeichnet. Die senkrechten dunklen Streifen werden vom bleihaltigen Holzkitt zwischen den Türbrettern erzeugt. Röntgen schreibt dazu in "Ueber eine neue Art von Strahlen (Vorläufige Mittheilung)" vom Dezember 1895: "Viele derartige Schattenbilder, deren Erzeugung mitunter einen ganz besonderen Reiz bietet, habe ich beobachtet und theilweise auch photographisch aufgenommen; so besitze ich z. B. Photographien von den Schatten der Profile einer Thüre, welche die Zimmer trennt, in welchen einerseits der Entladungsapparat, andererseits die photographische Platte aufgestellt waren."