де 
, де 
- маса протона.Спін нейтрона S=1/2, магнітний момент нейтрона де , де - маса протона.
Пучок нейтронів послідовно дифрагує на двох кристалах Si (бреггівська дифракція) і потрапляє на детектор, який реєструє інтенсивність монохроматичного пучка нейтронів. Якщо нейтрон проходить крізь феромагнітну призму, то спостерігається подвійне променезаломлення. Це пов’язано з тим, що показник заломлення призми залежить від потенціальної енергії взаємодії магнітного моменту нейтрона з магнітним полем призми.
- концентрація ядер
- константа, яка залежить від матеріалу і визначає ступінь взаємодії нейтронів з ядрами
- швидкість нейтронів
- висота
- прискорення вільного падіння
- магнітна індукція
- магнітний момент
У зв’язку з тим, що спіновий магнітний момент має дві орієнтації щодо поля, виникає різниця в показниках заломлення матеріалу призми залежно від орієнтації магнітного моменту.
Дослід Шала експериментально доводить наявність у нейтронів магнітного моменту і дискретність його проекції.