Het experiment van Davisson en Germer

Clinton Davisson en Lester Germer, twee onderzoekers aan de Bell Labs, ondernamen in 1927 een experiment om nikkeloppervlakken te onderzoeken. Hiertoe stuurden ze een bundel elektronen, versneld door een potentiaalverschil van enkelen tientallen Volt, op een nikkeloppervlak. Ze maten vervolgens hoe de intensiteit van de gereflecteerde elektronen veranderde met de invalshoek van de bundel.
Tot hun grote verbazing zagen ze een diffractiepatroon dat hetzelfde was als voor de diffractie van X-stralen.
Diffractie is het afbuigen van een golf langs een obstakel en zal bij de door een oppervlakte teruggekaatste golven aanleiding geven tot een interferentiepatroon.

Elektronen worden teruggekaatst door atomen in het nikkelkristal. Voor X-stralen had Bragg aangetoond dat er tussen de teruggekaatste stralen positieve interferentie optreedt als nλ = 2 d sin ϴ. d is de afstand tussen twee opeenvolgende evenwijdige vlakken in het nikkelkristal.
Men kan aantonen dat 1/λ ~ √V (V = spanning in Volt).

Intensiteit van de elektronenbundel als functie van de vierkantswortel van de spanning. Er treedt een uitgesproken interferentiepatroon op met een grootste piek bij 54 V. De reflectiehoek is dan 50° en de afbuigingshoek ϴ = 65°

Een beetje later wordt een vergelijkbaar experiment uitgevoerd door George Paget Thomson met een kristalpoeder volgens een methode die Peter Debye en Paul Scherrer hadden ontwikkeld voor het onderzoek van X-stralen.
Deze experimenten waren een bevestiging van de hypothese van de Broglie: elektronen, materie dus, hebben een golfkarakter. Davisson en Thomson krijgen de Nobelprijs voor fysica in 1937.