现代化学的元素周期律是1869年俄国科学家门捷列夫首创的，他将当时已知的63种元素依相对原子质量大小并以表的形式排列，把有相似化学性质的元素放在同一列，制成元素周期表的雏形。经过多年修订后才成为当代的周期表。在周期表中，元素是以元素的原子序排列，最小的排行最先。表中一横行称为一个周期，一列称为一个族，原子半径由左到右依次减小，上到下依次增大。

利用周期表，门捷列夫成功的预测当时尚未发现的元素的特性。1913年英国科学家莫色勒利用阴极射线撞击金属产生X射线，发现原子序越大，X射线的频率就越