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當前，激光粒度儀在顆粒表征中的應用已經非常廣泛。測量對象涵蓋三種形態的顆粒體系：固體粉末、懸浮液（包括固液、氣液和液液等各類二相流體）以及液體霧滴。應用領域則包含了學術研究機構，技術開發部門和生產監控部門。第一臺商品化儀器誕生至今已經50年，張福根博士從事該方向的研究和開發也將近30年。盡管如此，由于被測對象——顆粒體系比較抽象，加上激光粒度儀從原理到技術都比較復雜，且自身還存在一些有待完善的問題，張博士在為用戶服務的過程中，感覺到對激光粒度儀的科學和技術問題作一個既通俗但又不失專業性的介紹，能夠幫助客戶更好地了解、選擇和使用該產品。
首先應當聲明，這里所講的激光粒度儀是指基于靜態光散射原理的粒度測試設備。當前還有一種也是基于光散射原理的粒度儀，并且也是以激光為照明光源，但是稱為動態光散射（Dynamic light scattering，簡稱DLS）粒度儀。前者是根據不同大小的顆粒產生的散射光的空間分布（認為這一分布不隨時間變化）來計算顆粒大小，而后者是在一個固定的散射角上測量散射光隨時間的變化規律來分析顆粒大小；前者適用于大約0.1微米以粗至數千微米顆粒的測量，而后者適用于1微米以細至1納米（千分之一微米）顆粒的測量。激光粒度儀在英文中又稱為基于激光衍射方法（Laser diffraction method）的粒度分析技術。
【進階知識1】嚴格地說，把激光粒度儀的原理說成是“衍射方法”是不準確，甚至帶有誤導性的。從物理上說，光的衍射和散射是有所區別的。“光的衍射”學說源自光的波動性已經被實驗所證實，但是還沒從理論上認識到光是一種電磁波這一時期，大約是19世紀上半葉。在更早的時候，人們認為光的行進路線是直線，就像一個不受外力作用的粒子作勻速直線運動那樣。這一說法歷史上被稱為“光的粒子說”。后來人們發現光具有波動形。那個時候人們所知道的波只有水波，所以“衍”字是帶水的。“光的衍射”描述的是光波在傳播過程中遇到障礙物時，會改變原來的傳播方向繞到障礙物后面的現象，故衍射又稱做“繞射”。描述衍射現象的理論稱為衍射理論。衍射理論在遠場（即在遠離障礙物的位置觀察衍射）的近似表達稱為“夫朗和費衍射（Fraunhofer diffraction）”。衍射理論不考慮光場與物質（障礙物）之間的相互作用，只是對這一現象的維像描述，所以是一種近似理論。它只適用于障礙物（“顆粒”就是一種障礙物）遠大于光的波長（激光粒度儀所用的光源大多是紅光，波長范圍0.6至0.7微米），并且散射角的測量范圍小于5°的情形。
麥克斯韋（Maxwell）在19世紀70年代提出電磁波理論后，發現光也是一種電磁波。光的衍射現象本質上是電磁場和障礙物的相互作用引起的。衍射理論是電磁波理論的近似表達。嚴謹的電磁波理論認為，光在行進中遇到障礙物，與之相互作用而改變了原來的行進方向。一般把這種現象稱作光的散射。用電磁波理論能夠描述任意大小的物體對光的散射，并且散射光的方向也是任意的。不論是早期還是現在，用激光粒度儀測量顆粒大小時，都假設顆粒是圓球形的。如果再假設顆粒是均勻、各向同性的，那么就能用嚴格的電磁波理論推導出散射光場的嚴格解析解（稱為“米氏（Mie）散射理論”）。
現在市面上的激光粒度儀絕大多數都采用Mie散射理論作為物理基礎，因此把現在的激光粒度儀所用的物理原理說成是衍射方法是不準確的，甚至會被誤認為是早期的建立在衍射理論基礎上的儀器。
世界上第一臺商品化激光粒度儀是1968年設計出來的。盡管當時Mie理論已經被提出，但是受限于當時計算機的計算能力，還難以用它快速計算各種粒徑顆粒的散射光場的數值。所以當時的激光粒度儀都是用Fraunhofer衍射理論計算散射光場，這也是這種原理被說成激光衍射法的緣由。這種稱呼一直延用到現在。不過現在國際上用“光散射方法”這個詞的已經逐漸多了起來。
激光粒度儀是基于這樣一種現象：當一束單色的平行光（激光束）照射到一個微小的球形顆粒上時，會產生一個光斑。這個光斑是由一個位于中心的亮斑和圍繞亮斑的一系列同心亮環組成的。這樣的光斑被稱為“愛里斑（Airy disk）”，而中心亮斑的尺寸是用亮斑的中心到第一個暗環（最暗點）的距離計算的，又稱為愛里斑的半徑。愛里斑的大小和光強度的分布隨著顆粒尺寸的變化而變化。一種傳統并被業界公認的說法是：顆粒越小，愛里斑越大。因此我們可以根據愛里斑的光強分布確定顆粒的尺寸。當然，在實際操作中，往往有成千上萬個顆粒同時處在照明光束中。這時我們測到的散射光場是眾多顆粒的散射光相干疊加的結果。
