１８９６ 年１ 月２０ 日, 在法国科学院周会上, 彭加勒把奥丁和巴赛勒米两位物理学家带给法国科学院的X 射线照片给大家看．站在一旁的贝克勒尔问彭加勒:
｀X 射线是从管子的哪一部分发出的? ＇
彭加勒答道:
｀看来是从阴极对面的玻璃管壁发荧光的地方发出的．＇
贝克勒尔立即作出推断: 可见光与非可见光产生的机理应该是一样的, X 射线可能总是伴随着所有的荧光现象．贝克勒尔一贯的研究方法是描述性的, 他基本上只信赖观测, 尽可能小心地回避推理．但这一次他却非常相信X 射线与荧光之间很可能有一种关系, 于是决定立即动手实验来证实这一推理．
实验的构思是这样的: 用黑色厚纸严密包好照相底片, 使其不受阳光的作用, 但可受X 射线作用．在纸封附近放两块铀盐晶体, 其中有一块铀盐晶体用一枚银币与纸封隔离, 然后, 用阳光照射这两块晶体, 使它们发出荧光．如果发荧光的物体可以产生X 射线, 那么底片上将留下明显不同的痕迹．
当贝克勒尔把底片冲洗出来以后, 一切和预料中完全一样, 用银币隔着铀盐晶体的那张底片上, 留下银币轮廓分明的斑点．贝克勒尔对这一结果比较满意, 但他决定再重做一次实验．
１８９６ 年２ 月２６ 日, 他想重复做一次上面的实验, 可是天不作美, 太阳公公竟然不知跑到哪里去了．无奈他只得把铀盐和密封的底片一起锁到抽屉里, 等待天气转晴．勒克勒尔万万没有想到, 二月底这几天阴沉的天气, 竟给物理学带来了革命性的变化．
３ 月１日, 天气晴朗．不知什么原因, 他没有重复做上次的实验, 而是把抽屉里的底片直接冲洗出来了．他原以为由于光线极弱, 铀盐晶体只有微弱的荧光, 底片可能不会感光, 即使感光也一定十分微弱．但冲洗出来的照片却使他大为吃惊, 底片上感光的程度竞与上次一样! 贝克勒尔立即意识到他发现了一种非常重要的现象: 铀盐晶体即使不受太阳光照射, 亦即不发荧光, 也可能发出X 射线．
进一步的研究, 贝克勒尔发现所有的铀盐晶体, 不论它是否发光, 都使底片感光；而其它矿物, 即使是发出极强的荧光, 也不能使底片感光．这时, 贝克勒尔终于明白, 这是一种新的射线．后来就被取名为｀贝克勒尔射线＇．
现在我们知道, 贝克勒尔发现的铀元素的天然放射性．有意思的是, 贝克勒尔的这一伟大发现竟是建立在三个错误的假定上:
１．X 射线是由发荧光的玻璃产生的；
２．其它发荧光的物质也发射X 射线；
３．当铀盐不发荧光时也仍然发射X 射线．难怪连瑞利勋爵都发出了感慨: ｀一个如此奇妙的发现, 竟然起因于一连串虚假的线索, 这真是惊人的巧合．科学史上大约很难再出现与这相似的发现．＇
虽然贝克勒尔用一连串错误的假设, 作出了极为重大的发现．但我们切不可认为贝克勒尔是凭自己的运气．如果贝克勒尔没有那严谨的实验态度、敏锐的眼光和严密的推理, 决不可能作出这一重大发现的．