W. gav 1925 en fullständig beskrivning av spridning av röntgenstrålar mot gittersvängningarna (värmesvängningar) i en kristall (se Debye–Waller-faktorn). Resultaten kunde med smärre ändringar tillämpas också på neutronspridning. W. var en av de första som visade existensen av nollpunktssvängningar i kristaller. Åren 1947–65 var han ledamot av Atomforskningsrådet, under många år