電子學材料/波粒二象性/雙縫實驗/電子
根據經典物理學，電子應該像粒子一樣運動——它們沿直線運動，除非受到外力（如磁場）的作用，否則不會在飛行中彎曲。在這個模型中，如果我們向一個帶有雙縫的探測器發射一束電子，我們應該得到兩條“命中”帶，就像你用機關槍射擊一面有兩扇窗戶的房屋一樣——你會在裡面的牆壁上看到兩個彈孔區域，而其餘部分會保持完好無損。
這是多年來觀察到的行為。然而，如果縫隙足夠小且足夠靠近，我們實際上會觀察到以下現象
這意味著電子正在透過縫隙發生衍射並像波一樣相互干涉。這意味著電子具有波粒二象性，就像光子一樣。在這種情況下，它們必須具有波長和頻率等特性。我們可以從電子透過衍射光柵時的行為推斷出這些特性。
回顧一下我們之前在前面找到的將波長與衍射條紋間距聯絡起來的性質
其中
- s 是條紋間距
- λ 是波長
- L 是從縫隙到螢幕的距離
- d 是光柵間距
如果我們能讓電子透過已知光柵發生衍射，我們就可以得到電子的波長。這也可以從理論上推匯出來，但這需要相對論，而且無疑是一個非平凡的練習。實際上，事實證明，電子具有極短的波長，因此我們無法使用傳統方法制造足夠精細的光柵來使它們發生顯著的衍射。然而，我們可以使用晶體，因為它們本質上是具有奈米級間距的極其規則的光柵。
如果我們使用電子槍來產生電子，並將這些電子射過具有已知原子結構的晶體，我們可以透過實驗確定電子的波長。這將電子描述為一種波。這裡進行了擴充套件說明。