电子学材料/波粒二象性/双缝实验/电子
根据经典物理学，电子应该像粒子一样运动——它们沿直线运动，除非受到外力（如磁场）的作用，否则不会在飞行中弯曲。在这个模型中，如果我们向一个带有双缝的探测器发射一束电子，我们应该得到两条“命中”带，就像你用机关枪射击一面有两扇窗户的房屋一样——你会在里面的墙壁上看到两个弹孔区域，而其余部分会保持完好无损。
这是多年来观察到的行为。然而，如果缝隙足够小且足够靠近，我们实际上会观察到以下现象
这意味着电子正在通过缝隙发生衍射并像波一样相互干涉。这意味着电子具有波粒二象性，就像光子一样。在这种情况下，它们必须具有波长和频率等特性。我们可以从电子通过衍射光栅时的行为推断出这些特性。
回顾一下我们之前在前面找到的将波长与衍射条纹间距联系起来的性质
其中
- s 是条纹间距
- λ 是波长
- L 是从缝隙到屏幕的距离
- d 是光栅间距
如果我们能让电子通过已知光栅发生衍射，我们就可以得到电子的波长。这也可以从理论上推导出来，但这需要相对论，而且无疑是一个非平凡的练习。实际上，事实证明，电子具有极短的波长，因此我们无法使用传统方法制造足够精细的光栅来使它们发生显著的衍射。然而，我们可以使用晶体，因为它们本质上是具有纳米级间距的极其规则的光栅。
如果我们使用电子枪来产生电子，并将这些电子射过具有已知原子结构的晶体，我们可以通过实验确定电子的波长。这将电子描述为一种波。这里进行了扩展说明。