当德布罗意在1924年提出他的假说后，在欧洲物理学界引起了一些人的关注。一年以后，在德国哥廷根大学的一个研究生埃尔绍泽（Walter Elsasser）建议用实验来检验德布罗意的假说。如果这个假说是对的，电子真的具有波的性质，那么它就会表现出像光一样的衍射现象。20世纪初是一个物理新发现的黄金时代。在德布罗意提出他的假说的几年之前，有些实验物理学家已经开始用电子来做衍射实验。

1921年，美国贝尔实验室的一位物理学家戴维森已经用电子冲击不同的金属表面来进行衍射实验，这个实验原来的目的是希望能更好地了解原子的结构。受到1911年时卢瑟福用α粒子打击金箔实验的启发，戴维森认为使用比α粒子更小的电子来进行轰击会能得到更多的信息。他把一块金属放在真空管里，用电子束进行射击，然后利用一个可移动的电子探测器来记录被反射后的电子的散布情况。然而，3年过去了，他得到的结果也只是支持了卢瑟福和玻尔的原子模型而已，并没有任何新的发现，有点灰心的戴维森只好暂停了他的实验。

1924年年底，革末（Germer）加入了戴维森的团队并重新开始了衍射实验。虽然实验的进度还是很慢，但是一次意外却给了他们意想不到的帮助。有一天，他们使用的真空管出现了一个裂口，他们的镍金属样本因而受到严重的氧化。他们在修复设备后，就用高温烧掉镍样本被氧化的部分。这个看似倒霉的事情却成为实验成功的第一个转折点。

在他们重新开始实验时，发现出现了新的衍射结果。由于高温燃烧的作用，镍金属样本原来的多晶体结构被部分改变了，在表面形成了几个新的晶体层。这给戴维森和革末一个极大的启发，他们于是改用单晶体的镍来进行实验，从而获得了比以前清楚得多的衍射实验结果。

1926年夏天，戴维森和太太决定去英国度个假，放松一下。度假期间，戴维森顺便去参加了一个英国的学术会议。这个会议成为戴维森实验成功的第二个转折点。当时的欧洲是物理学的中心。1924年德布罗意提出了物质波的假说后，1926年薛定谔又刚刚发表了电子的波方程（薛定谔方程）。由于当时没有互联网，远在大洋彼岸的戴维森对这些发展并不太清楚。戴维森在会议上听到了波恩（Max Born）的一次讲演，其中提到德布罗意的物质波的理论可以用实验来验证。而他引用的实验正是戴维森在1923年做的衍射实验。这让戴维森非常惊讶。在这次会议以后，戴维森回到实验室，决心把实验的目的改为验证电子的波动理论。通过严谨而细致的工作，他们终于找到了清楚的电子衍射结果。它的表征与使用X光来进行衍射的结果相似，完全符合德布罗意的关系式。戴维森和革末于1927年在《自然》杂志上发表了该实验结果，清楚地展示了电子的衍射性质并支持了物质波的理论。

就在戴维森和革末的文章发表一个月以后，英国物理学家汤姆逊也在《自然》杂志发表了他们的验证电子波的性质的实验结果。他们用电子射击金属薄片，在金属薄片后有一个探测板，他们发现探测板上显示出了一圈一圈的衍射的图像，这个图像与使用X射线来照射金属薄片非常相似。(www.daowen.com)

戴维森和汤姆逊两人由于发现电子衍射现象，共同获得了1937年的诺贝尔物理学奖。

图5.7　戴维森（左）与汤姆逊（右）

Clinton Davisson，（1881—1958），美国物理学家，曾在贝尔实验室长期工作。他与雷斯特·革末，共同合作发现电子衍射现象。George Thomson，（1892—1975），英国物理学家。因电子衍射实验，1937年汤姆逊和戴维森共同获得诺贝尔物理学奖。乔治·汤姆逊的父亲就是以前发现电子的约瑟夫·汤姆逊，他是1906年诺贝尔物理学奖获得者。

后来，更多的衍射实验显示不但电子有波的性质，别的粒子，包括中子、氦原子，甚至碳分子也都显示出波的性质。