原子的概念最早是古希腊的德谟克利特所提出的，原意是不可分割，但是到了近代汤姆逊发现了电子，这表明原子具有电结构，他提出了葡萄干糟糕模型，后来他的学生卢瑟福在阿尔法粒子散射实验结果的基础上，提出了原子的核式结构，即带正电的而且几乎集中了原子全部质量的部分分布于一个极小的空间，核外电子绕核运动，再后来就是玻尔在卢瑟福原子模型的基础上提出了三条违背经典物理学的假设，非常好的解释了氢原子的光谱，即氢原子的玻尔理论。
正如一个旋转的带电物体能够产生磁场一样，一个原子所产生的磁场，即它的磁矩，就是由这些不同的角动量决定的。
然后，自旋对它的影响应该是最大的。
因为电子的一个性质就是要符合泡利不相容原理，即不能有两个位于同样量子态的电子，所以当电子成对时，总是一个自旋朝上而另外一个自旋朝下。
这样，它们产生的磁场相互抵消。
对于某些带有偶数个电子的原子，总的磁偶极矩会被减少至零。
对于铁磁性的元素，例如铁，因为电子总数为奇数，所以会产生一个净磁矩。
同时，因为相邻原子轨道重叠等原因，当未成对电子都朝向同一个方向时，体系的总能量最低，这个过程被称为交换相互作用。
当这些铁磁性元素的磁动量都统一朝向后，整个材料就会拥有一个宏观可以测量的磁场。
顺磁性材料中，在没有外部磁场的情况下，原子磁矩都是随机分布的；施加了外部磁场以后，所有原子都会统一朝向，产生磁场。
原子散射因数f是以一个电子散射波的振幅为度量单位的一个原子散射波的振幅，也称原子散射波振幅。
它表示一个原子在某一个方向上散射波的振幅是一个电子在相同条件下散射波的振幅是一个电子在相同条件下散射波振幅的f倍。
它反映了原子将X射线向某一个方向散射时的散射效率。