晶体结构的测定

马克斯·冯·劳厄提出，由于晶体具有周期性原子排列，因此能够衍射X射线。

X射线的波长约为100皮米，与分子中的原子核间距相近，能够与电子相互作用，从而可利用X射线衍射仪测定物质结构。

随后，威廉·布拉格和劳伦斯·布拉格进一步发展了这一理论，他们考虑了晶格平面中按有序排列的原子，这些平面之间的距离为 d。当两束单色X射线照射到晶体上时，一束被第一层晶格平面上的原子反射，另一束则被第二层晶格平面上的原子反射。

当以随机角度入射时，会产生相消干涉，无法检测到衍射X射线。相反，当以特定角度入射时，相长干涉会导致可测量的衍射X射线。

当第二列波所传播的额外距离等于波长的整数倍时，就会发生这种相长干涉，可表示为 2d sin θ_B。

该方程被称为布拉格衍射定律，它关联了X射线波长、晶体晶格间距和入射角。

布拉格定律允许存在不同的衍射级次，每一级对应于整数的 n 值。