EMS

Elektromagnetisk stråling udbreder sig i vakuum med lysets fart:
c = \lambda \cdot f

Energien af en foton

Energien E af en foton med frekvensen f er givet ved:
E = h \cdot f

Absorbtion og emmision

Et atom kan ændre energitilstand ved at emmitere eller absobere en foton. Atomets laveste energitilstand kaldes grundtilstanden og nummereres med nummer 1. Alle andre tilstande kaldes for exiterede tilstande og nummeres fortløbende med naturlige tal. 
Energien der enten bliver udsendt eller absorberet er givet ved fotonets frekvens f på følgende måde:
E_n - E_m = h \cdot f

Nedbremsningsstråling

Ved nedbremsning af elektroner i et materiale kan der udsendes røntgenstråling med maximal frekvens f_{max} og minimal bølgelængde \lambda_{min} når elektronernes kinetiske energi E_{kin}:
E_{kin} = h \cdot f_{max} = \frac {h\cdot c}{\lambda_{min}}

Løsrivelsesarbejde

Når elektroner løsrives af stråling med frekvensen f fra et metal med løsrivelsesarbejde A_L er E_{kin} den maksimale kinetiske energi elektronerne kan have og udregnes på følgende måde:
E_{kin} = h \cdot f - A_L

Diffraktion af røntgenstråling

Braggs ligning

Når røntgenstråling rammer et krystal vil der blive dannet konstruktiv interferens i de retninger som danner vinklerne \Theta_n med gitterpladerne. d er afstanden mellem gitterpladerne.
2\cdot d \cdot \sin \Theta_n = n \cdot \lambda \quad, \quad n \in \{1,2,3,...\}