1912年,勞厄等人根據理論預見,證實了晶體材料中相距幾十到幾百皮米(pm)的原子是周期性排列的;這個周期排列的原子結構可以成為X射線衍射的“衍射光柵”;X射線具有波動特性, 是波長為幾十到幾百皮米的電磁波,并具有衍射的能力。
這一實驗成為X射線衍射學的第一個里程碑。當一束單色X射線入射到晶體時,由于晶體是由原子規則排列成的晶胞組成,這些規則排列的原子間距離與入射X射線波長有X射線衍射分析相同數量級,故由不同原子散射的X射線相互干涉,在某些特殊方向上產生強X射線衍射,衍射線在空間分布的方位和強度,與晶體結構密切相關,每種晶體所產生的衍射花樣都反映出該晶體內部的原子分配規律。這就是X射線衍射的基本原理。