1895年，在德国物理学家伦琴（Röntgen）发现了X射线。如今我们已知道：X射线与可见光一样，都是电磁波。但在20世纪早期，关于它究竟是一种粒子还是一种波的争论，仍是物理学的热门话题之一。此处的“热门”指的是学术争论的激烈程度。虽然看似没有直接关系，但晶体学的诞生，却由这场学术争论所触发。这场争论中最关键的一点，就在于是否能在实验上找到将波与粒子区分开的证据。衍射正是一种能将波与粒子区分开的特殊性质。当水波在水面上传播，时而涌起一个尖峰，时而又沉入低谷……相邻两个尖峰之间的距离，就叫作波长。而当水波经过一个狭小的孔，会以那个孔为起点，泛起弯曲的涟漪，接着传播下去。这就是生活中随处可见的衍射现象，其中的涟漪与经过孔之前的水波拥有同样的波长。类似地，当一束正向前方传播的光波经过一个狭小的孔隙，光也会改以孔隙为起始点，继续向前传播，此时的波形就会随之“变弯”，投射到一个平面上，则会形成规则的斑纹或斑点。