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2차 X선 연구로 유명하다.

랑주뱅은 1897년 영국으로 유학하여 케임브리지대학교에서 J. J. 톰슨의 지도 밑에서 공부했다. 1905년 그는 자화전자를 가정하여 상자성체와 반자성체의 가설을 세우고, 대기 중에 존재하는 랑주뱅 이온을 발견했다.

1909년 콜레주 드 프랑스의 물리학 교수로 취임했고, 1925년에는 파리대학의 물리화학연구소장으로 재직했다.

그는 상대성 이론과 초음파 브라운 운동의 이론, 기체 이온의 성질 등에 대한 연구에 몰두했다. 랑주뱅은 1925년에 파리 과학아카데미 회원으로 선출되었다. 그는 제2차 세계대전중에 독일군에 체포되었으나 1944년 스위스로 탈출에 성공하여 반 나치스 운동에 활발하게 참가했다. 그밖에 그는 프랑스 정부의 위촉을 받아 프랑스 교육의 개혁을 위해 획기적인 개혁안을 제시하기도 했다.