电子衍射现象的发现
电子衍射实验报告
电子衍射实验报告电子衍射实验报告引言：电子衍射实验是一项重要的实验，通过观察电子在晶体中的衍射现象，我们可以深入了解电子的波粒二象性以及晶体的结构。
本实验旨在通过电子衍射实验，验证电子的波动性，并探究晶体的结构特征。
实验器材：1. 电子衍射仪：包括电子源、准直器、样品台和衍射屏2. 电子束控制装置：用于调节电子源的电压和电流3. 晶体样品：选择具有明显晶格结构的晶体样品实验步骤：1. 准备工作：将电子衍射仪放置在稳定的实验台上，并确保仪器的各部件安装牢固。
调节电子束控制装置，使电子源发射的电子束稳定且具有适当的能量。
2. 样品准备：选择合适的晶体样品，并将其固定在样品台上。
确保样品的表面平整，以保证电子束的入射方向垂直于样品表面。
3. 实验操作：将电子束对准样品，并调节衍射屏的位置，使得衍射图样清晰可见。
记录下衍射图样的形状和位置。
4. 数据处理：根据衍射图样的形状和位置，计算出晶体的晶格常数和晶体结构参数。
可以使用布拉格公式和衍射图样的特征峰位进行计算。
5. 结果分析：将实验得到的数据与理论值进行比较，并讨论实验误差的来源和可能的改进方法。
分析衍射图样的特征，探究晶体的结构特点和晶格对电子衍射的影响。
实验结果与讨论：通过电子衍射实验，我们观察到了明显的衍射图样，并成功计算出晶体的晶格常数和晶体结构参数。
与理论值进行比较后发现，实验结果与理论值基本吻合，证明了电子的波动性以及晶体的结构特征。
然而，在实验过程中也存在一些误差，主要来源于样品的制备和仪器的精度。
为了提高实验结果的准确性，可以采用更精确的测量仪器和更完善的样品制备方法。
结论：通过电子衍射实验，我们验证了电子的波动性，并深入了解了晶体的结构特征。
实验结果与理论值基本吻合，证明了电子衍射实验的可靠性和有效性。
通过这个实验，我们不仅加深了对电子波粒二象性的理解，还对晶体的结构特征有了更深入的认识。
这对于材料科学和凝聚态物理研究具有重要意义。
电子单缝衍射实验报告
电子单缝衍射实验报告1. 引言电子单缝衍射实验是研究电子波与物体相互作用的重要实验之一。
通过观察电子在通过单缝孔时发生的衍射现象，可以深入了解电子的波粒二象性，并为量子力学的研究奠定基础。
本实验旨在通过实验观测和数据分析，验证电子在通过单缝时产生的衍射现象，并进一步探讨其规律。
2. 实验设备和原理2.1 实验设备本次实验使用的主要设备包括：- 电子束发生器- 单缝装置- 探测屏幕- 光电倍增管2.2 实验原理电子束通过单缝装置，会产生衍射现象。
根据赫尔兹斯普龙定律，如果入射波的波长与缝宽的比值趋近于零，则衍射角趋近于零，衍射板上的衍射条纹离中央峰越近，幅度越大；当波长与缝宽的比值趋近于无穷大时，衍射角趋近于180度，衍射条纹下降到零。
对于球面波，其衍射强度随着距离的增加以1/r衰减。
3. 实验步骤与结果3.1 实验步骤1. 通过电子束发生器调节电压，使得电子束射出速度适当；2. 将单缝装置放置在电子束发生器和探测屏幕之间，并将缝宽调整到合适的大小；3. 将探测屏幕与单缝装置之间的距离固定，并调整探测屏幕的位置，使其垂直于电子束；4. 打开电子束发生器，观察探测屏幕上的衍射图案；5. 将观测到的衍射图案通过光电倍增管转换成电信号，并记录数据。
3.2 实验结果实验过程中，我们观测到了明显的衍射图案，图案的宽度与缝宽有关。
通过调整电子束的速度和缝宽，我们记录了不同条件下的衍射图案，并进行了数据分析。
经过分析，我们发现当电子束速度较高、波长较短时，衍射条纹较为集中，不同条纹之间的间距较小；而当电子束速度较慢、波长较长时，衍射条纹变得稀疏，不同条纹之间的间距较大。
这与我们对衍射现象的理论预期是一致的。
4. 结论与讨论通过电子单缝衍射实验，我们验证了电子在通过单缝时产生的衍射现象。
实验结果表明，电子波在通过单缝时，会发生衍射，形成明显的衍射图案。
当电子波的波长较短、速度较高时，衍射条纹较为密集；当波长较长、速度较慢时，衍射条纹较为稀疏。
电子的衍射原理
电子的衍射原理电子的衍射原理是指当电子束通过一个尺寸与其波长接近的孔或经过晶体时，会发生衍射现象。
这个现象与光波的衍射原理非常相似，但是由于电子的特殊性质，使得电子的衍射具有一些独特的特点。
首先，我们知道根据德布罗意波动方程，物质粒子也具有波动性质。
对于电子来说，它的波长可以由德布罗意公式λ = h/p计算得出，其中h是普朗克常数，p为电子的动量。
电子的衍射主要是通过电子与晶体或孔的相互作用来产生的。
当电子束遇到晶格的时候，晶格的周期性结构会对电子束产生散射，这种散射就是电子的衍射。
晶格常数决定了衍射的微细结构，而晶体的平面则决定了衍射的方向性。
衍射的过程可以通过惠更斯-菲涅尔原理来描述。
根据该原理，每个点上的波前都可以看作是一系列波源发出的次级波的叠加，这些次级波形成了新的波前。
在电子的衍射过程中，散射的电子波可以视为次级波，而晶体或孔则形成了作为波前的电子波传播的界面。
电子的衍射表现出了一些有趣的现象。
首先是衍射图样的特点，类似于光的衍射，电子的衍射图样也会出现干涉条纹。
这些条纹的形状和分布可以提供关于晶体结构的有用信息，因此电子衍射技术在材料科学中有着重要的应用。
另一个有趣的现象是衍射的相对强度。
电子的散射过程中，不同方向的电子波会相互干涉，形成强度不均匀的衍射图样。
这些强度的变化可以通过使用衍射模型和计算方法来解释。
电子衍射原理在很多领域都有重要的应用，特别是在材料科学、凝聚态物理和电子显微镜技术中。
使用电子衍射技术，科学家们可以研究材料的晶体结构、晶格常数、晶格缺陷等重要的性质。
此外，电子衍射还可用于表征纳米材料、薄膜以及生物分子的结构，为相关研究提供了强有力的工具。
总之，电子的衍射原理是基于电子的波动性而实现的一种衍射现象。
通过电子与晶体或孔的相互作用，电子束会发生散射，形成干涉和衍射的图样。
电子衍射原理的理解和应用对于探索材料的微观结构、研究纳米领域以及发展电子显微镜技术都具有重要的意义。
《电子衍射原理》课件
透射电子显微镜技术
透射电子显微镜技术是一种利用透射 电镜观察物质内部微细结构的方法， 具有高分辨率和高放大倍数的特点。 随着科技的不断进步，透射电子显微 镜技术的应用范围越来越广泛，在材 料科学、生物学、医学等领域得到广 泛应用。
VS
例如，在材料科学领域，透射电子显 微镜技术可用于研究材料的晶体结构 和相变行为，为新材料的开发和优化 提供有力支持。在生物学领域，透射 电子显微镜技术可用于研究细胞器和 生物大分子的结构和功能，为生命科 学和医学研究提供新的视角。
电子显微镜的放大倍数较高，能够观察到非常细微的结构细节，是研究物质结构和 形貌的重要工具之一。
电子源
电子源是电子显微镜中的核心部件之一，它能够产生用于观察和成像的 电子束。
电子源通常由加热阴极、栅极和加速电极等部分组成，通过加热阴极使 得电子逸出并经过栅极和加速电极的调制和加速，形成用于成像的电子
电子衍射可以揭示细胞内部的超微 结构，有助于理解细胞的生理和病 理过程。
在表面科学中的应用
表面晶体结构
电子衍射可以用于研究固体表面 的晶体结构和化学组成，对表面 改性和催化等应用具有指导意义
。
表面应力分析
通过电子衍射可以分析表面应力 状态，有助于理解表面行为的物
理机制。
表面吸附和反应
电子衍射可以研究表面吸附分子 的结构和反应活性，对表面化学 和工业催化等领域有重要意义。
05
电子衍射的发展前景
高能电子衍射技术
高能电子衍射技术是一种利用高能电子束进行物质结构分析的方法，具有高分辨 率和高灵敏度的特点。随着科技的不断进步，高能电子衍射技术的应用范围越来 越广泛，在材料科学、生物学、医学等领域发挥着重要作用。
例如，在材料科学领域，高能电子衍射技术可用于研究材料的微观结构和晶体取 向，为新材料的开发和优化提供有力支持。在生物学领域，高能电子衍射技术可 用于研究生物大分子的结构和功能，为药物设计和疾病治疗提供新的思路。
近物实验 电子衍射
完
实验仪器－真空技术
真空技术的应用十分广泛，对于任何一个真空 系统，总有一个待抽空的容器、一组抽真空的 设备（真空泵）以及连接它们的管道，此外还 要加上阀门、测量真空的仪器（真空规管）等. 这些部件综合在一起，就构成了真空系统的基 本结构. 真空的分类：粗真空105～103(Pa)；低真空 103～10－1(Pa) ；高真空10－1～10－6(Pa) ； 超高真空10－6～10－12(Pa) ；
实验仪器－真空技术
分子泵 分子泵是靠高速转动的转子携带气体分子 排出，从而获得高真空的一种机械真空泵。其 转子转速高达10000转/分到50000转/分。极限 真空度一般为10-7Pa。
实验仪器－真空技术
实验内容及步骤
制样品 将配制的火棉胶溶液滴在清水杯中，在水面上 形成一很薄的胶膜．用衍射仪所附的样品支架 从杯的一侧伸进膜下挑起，让膜附在支架的圆 孔上，干后用真空镀膜工艺在胶膜上镀厚约10 －100nm 的银膜。 装样品 将镀好银膜的样品支架装在衍射仪相应的位置 上。
实验仪器
仪器采用湘潭大学技术科学研究所研制的 WDY-V型电子衍射仪.它的光学系统如图所示.
实验仪器
主要性能参数指标：1. 真空极限：≤5×10-3Pa；2. 镀膜 电流：0～50A可调；3. 灯丝电压：100V～180V可调；4. 高压 电源：0～40kV可调；5. 衍射环：30kV时不少于7环（多晶银 膜，面心立方晶体）
实验仪器－真空技术
机械泵 机械泵是利用机械方法使工作室的容积周 期性地扩大和压缩来实现抽气。一般机械泵的 极限真空度为0.1Pa
实验仪器－真空技术
油扩散泵 通过电加热，产生油蒸气，并以极高速度通过 喷口的缝隙喷出，使容器内部的气体分子扩散到 蒸汽中，并由前级真空泵抽出，因此扩散泵和机 械泵必须串接才能获得高真空。油扩散泵的极限 真空度一般为10-5Pa。
电子衍射
电子衍射。
1924年法国年轻的物理学家德布罗意考虑到光波具有波动性与粒子性后，提出微观粒子也应具有波粒二象性后，震惊了全世界。
直到1926年物理学家戴维逊和革末才在实验中观察到低速电子在晶体上的衍射现象。
与此同时，汤姆逊使被加速的高速电子穿过金属箔片而得到圆环形的电子衍射图样，并且测出了电子波长，德布罗意假说终于被确认。
德布罗意及戴维逊、革末分获1929和1937年诺贝尔物理学奖。
本实验为电子透射式衍射。
要求掌握电子衍射的基本原理和方法，进行德布罗意假说的验证，并学会使用与调整电子衍射仪。
一 实验原理：1 电子波的波长1924年，德布洛意提出假说，认为一个自由粒子和空间一列单色平面波相当。
即若自由粒子具有动量p 、能量E ，则它和单色平面波的波长λ和频率ν间的关系为：νh E = （1）λhp =（2）则物质波波长为 λ=p h=ϑm h （3） 下面来计算加速电压U 下电子波的波长若电子经加速场加速电压U 后获得动能，则eU m =221ϑ 则λ=p h =ϑm h =eUmh 2或λ=U 150（Å） （4） 当电子能量较大时，需要考虑相对论修正，则上式变为λ=U m c eum e h )21(22+（5）或λ=U150U610978.011-⨯+≈U150（1-0.498×10-6U ）Å 可以利用上是求出各种电压下的电子波波长如表一表一：几种典型电压下的电子波长 2：电子衍射现象的规律 从上表中可看出，对电子波其波长与X 光相当或更短, 因此，晶体X 射线衍射的基本理论可用于分析电子波的衍射。
即电子波入射晶体时其衍射关系满足布拉格方程：λθm d =sin 2 （6）对m=1，sin θ=d2λ 利用各种晶系中点阵常数与晶面间距的关系，有立方晶系sin 2θ=)(422222l k h a ++λ (7)四方晶系 sin 2θ=)(4222222cl a k h ++λ (8) 斜方晶系sin 2θ=)(42222222cl b k a h ++λ (9) 六方晶系 sin 2θ=)34(4222222cl a hkk h +++λ (10) 上式中h,k,l 为晶面指数，a,b,c 为点阵常数。
实验二 电子衍射实验讲义
2024/10/16
1
0 、历史背景
目录
一、实验目的
二、实验原理
三、实验仪器
四、实验内容及步骤 五、实验数据记录及处理 六、注意事项
0 历史背景
➢ 关于光的“粒子性”和“波动性”的争论，人们最终接 受了光既具有粒子性又具有波动性，即光具有波粒二象 性。
➢ 1924年法国物理学家德布罗意deBeroglie）提出了一 切微观实物粒子都具有波粒二象性的假设。1927年戴 维逊与革末发表了用低速电子轰击镍单晶产生电子衍射 的实验结果，成功地完成了电子衍射实验，验证了电子 的波动性，并测得了电子的波长,与按德布罗意公式计 算出的波长相吻合。
七、思考题
➢ 电子衍射的实验目的是？ ➢ 简述电子衍射管的结构及各部分作用； ➢ 100KV加速电压下电子波波长值为多少？用电子衍射现象 研究晶体结构？对此你能提出一些看法吗？
四、实验内容及步骤
1、定性观察电子衍射图样
调节电子束聚焦，便能得到清晰的电子衍射图样。观察 电子衍射现象，增大或减小电子的加速电压值，观察电子衍 射图样直径变化情况，并分析是否与预期结果相符，用手机 拍摄衍射图样。
2、测量运动电子的波长
对不同的加速电压（10KV、11KV、12KV、13KV）从 荧光屏上直接测量(111), (200), (220), (311) 4个晶面族对电 子的衍射环的直径2r;将测量值分别代入算式，计算实验测 量波长。
➢ 两个月后，英国的汤姆逊和雷德用高速电子穿透金属薄 膜的办法直接获得了电子衍射花纹，进一步证明了德布 罗意波的存在。
一、实验目的
➢ 测量运动电子的波长，验证德布罗意公式 ➢ 理解真空中高速电子穿过晶体薄膜时的衍射现象，
电子衍射_实验报告
一、实验目的1. 了解电子衍射的基本原理和实验方法；2. 通过实验验证德布罗意波粒二象性；3. 掌握电子衍射实验装置的操作及数据分析方法。
二、实验原理电子衍射实验基于德布罗意波粒二象性原理，即粒子（如电子）同时具有波动性和粒子性。
当电子束照射到晶体样品上时，会发生衍射现象，产生一系列衍射斑点，从而可以观察到电子的波动性质。
实验原理公式如下：1. 德布罗意波长公式：λ = h/p，其中λ为电子波长，h为普朗克常数，p为电子动量；2. 布拉格定律：2dsinθ = nλ，其中d为晶面间距，θ为入射角，n为衍射级数。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器：电子衍射仪、样品台、电子枪、荧光屏、电源、示波器等；2. 实验材料：银多晶薄膜样品、电子枪灯丝、真空泵、高纯氮气等。
四、实验步骤1. 准备实验仪器，确保电子枪、样品台、荧光屏等设备正常运行；2. 将银多晶薄膜样品固定在样品台上，调整样品台的高度和角度，使电子束垂直照射到样品表面；3. 打开电子枪，调节灯丝电压和电流，使电子枪产生稳定的电子束；4. 将电子束聚焦在样品表面，调整荧光屏与样品的距离，使荧光屏能够清晰地观察到衍射斑点；5. 打开示波器，观察并记录衍射斑点的位置、大小和形状；6. 重复以上步骤，分别改变样品台的角度和电子枪的电压，观察衍射斑点的变化；7. 对比实验数据，分析电子衍射现象，验证德布罗意波粒二象性。
五、实验结果与分析1. 观察到荧光屏上出现一系列衍射斑点，且斑点分布规律符合布拉格定律；2. 当改变样品台的角度和电子枪的电压时，衍射斑点的位置和大小发生变化，但仍然符合布拉格定律；3. 通过实验验证了德布罗意波粒二象性，即电子既具有波动性，又具有粒子性。
六、实验结论1. 电子具有波动性和粒子性，实验结果验证了德布罗意波粒二象性；2. 电子衍射实验是一种重要的实验方法，可以用于研究物质的晶体结构和电子的波动性质；3. 在实验过程中，要注意实验仪器的操作规范，确保实验数据的准确性。
电子衍射实验
电子衍射实验一．实验目的1． 了解波粒二象性的实验表现；2． 了解电子衍射实验对物理学发展的意义；3． 初步掌握电子衍射在表面结构分析中的应用方法。
二．实验原理1．德布罗意假设和波粒二象性 1924年德布罗意从光的波粒二象性得到启发，提出了电子具有波粒二象性的假设。
光在传播过程表现出波的衍射、干涉和偏振现象，表明光有波动性——关于这一点我们在《普通物理实验》中已经观察、学习过，而爱因斯坦利用普朗克的量子理论成功的解释了光电效应，充分揭示了光的粒子性。
鉴于此，德布罗意大胆假设微观粒子也具有类似的性质，即对于能量为E ω=(v πω2=为平面波的圆频率)的微观粒子，其动量k p=(5-1)k 为平面波的波矢量，π2/h = 为约化普朗克常数；波矢量的大小与波长λ的关系为λπ/2=k ，则动量与波长的关系为ph =λ (5-2)式(5-1)就称为德布罗意关系。
这一假设对现代物理学的支柱之一——量子力学的发展具有深远的影响。
当然，这一假设在没有被证实之前式(5-2)是没有指导意义的。
要证实它，在理论上并不困难。
如果电子也具有波动性，那么它的波长是可由使(5-2)给出的，考虑到电子是微观粒子，其相对论效应较明显，它的动量p 应由下式计算cc m E E p k k )2(20+=(5-3)式中E k =eV ，e 为电子所带电量，V 为加速电压，c=2.99792×108m·s -1为真空中的光速，m 0=0.511eV /c 2是电子的静质量。
假设一个电子被110V 的电压加速(典型的低能电子束其加速电压定义为20V~200V)，其波长利用(5-2)、(5-3)式，即可算出，约为11.15nm 。
对于这么小的波长要让它产生明显的衍射，那么衍射用的光栅的光栅常数也必须与这一波长接近。
但普通的投射及反射式光栅要做到这么小的光栅常数是不可想象的。
我们知道，物质晶体具有周期性的晶格结构，它们的间距也在10nm 量级，那么可不可以用晶体晶格作为衍射光栅呢？1927年戴维森和其助手革末用单晶体做实验，汤姆孙用多晶体做实验，均发现了电子在晶体上的衍射。
电子的波粒二象性与电子衍射
电子的波粒二象性与电子衍射电子是一种微观粒子，具有波粒二象性，这是现代物理学的重要发现之一。
在本文中，我们将讨论电子的波粒二象性以及电子衍射现象。
1. 波粒二象性的引入波粒二象性是指微观粒子既可以表现出粒子性质，又可以表现出波动性质。
这一概念最早由德布罗意提出，他认为不仅光具有波粒二象性，微观粒子如电子也同样具有这种性质。
根据德布罗意的理论，电子具有动量p的波长为λ的德布罗意波。
2. 电子的波动性质根据德布罗意波的理论，电子具有波动性质。
这意味着电子在运动中会表现出干涉和衍射现象。
例如，当电子束通过狭缝时，会出现干涉条纹，这与光的干涉现象类似。
此外，电子也会在晶体表面发生衍射，进一步证明了电子的波动性质。
3. 电子的粒子性质除了波动性质外，电子也表现出粒子性质。
这意味着电子具有位置和动量，并且在进行测量时会呈现出离散的结果。
这与波动性质不同，波动性质在测量时会呈现连续的结果。
4. 电子的衍射现象电子的衍射是指电子波通过物体的缝隙或晶体的晶格结构后产生的衍射现象。
这一现象是电子波的特性，与光的衍射非常相似。
当电子波通过一个缝隙时，会呈现出干涉和衍射的效应，形成特定的衍射图样。
5. 描述电子衍射的数学模型为了描述电子的衍射现象，我们可以使用薛定谔方程来建模。
薛定谔方程是描述量子体系的波函数演化的方程。
通过求解薛定谔方程，可以得到电子在衍射实验中的干涉和衍射图样。
6. 应用电子衍射广泛应用于物理学和材料科学领域。
例如，在材料科学中，通过电子衍射可以研究材料的晶格结构和缺陷。
在物理学研究中，电子衍射被用于研究微观粒子的特性和行为，如原子、分子和纳米粒子等。
总结：电子的波粒二象性与电子衍射是现代物理学的重要概念。
电子既具有波动性质，表现出干涉和衍射，又具有粒子性质，具有位置和动量。
电子的衍射现象可以通过薛定谔方程进行数学建模，并在物理学和材料科学领域得到广泛应用。
这一发现对于我们理解微观世界的本质和开展相关研究具有重要意义。
电子衍射实验
电子衍射实验电子衍射实验是一种非常重要的实验方法，它可以通过电子来研究物质的结构、组成和性质，其中涉及到很多物理和化学知识。
在我们日常的学习和工作中，经常需要使用这种技术，因此我们有必要深入了解和掌握它的相关知识和技能。
下面我将详细介绍电子衍射实验。
电子衍射实验是利用电子穿过物质时受到散射的原理来研究物质的结构、组成和性质的实验方法。
其原理是将电子射流照射到样品上，通过散射产生的衍射图样来确定样品的结晶性质和晶胞参数等。
电子衍射实验可以测量样品中各个晶面的间距和方向，从而确定样品的晶体结构。
电子衍射实验的原理是利用电子的波粒二象性和物质的衍射原理，在材料表面上照射高能电子束，使电子被散射，形成一定的衍射图案，通过这个衍射图案可以得到样品的晶体结构信息。
其具体原理可概括为如下三部分：1.波粒二象性：电子在运动时，既具有粒子性，又具有波动性。
因此，电子在通过物质时，遵循的是波动性质，其行为受物质表面的几何形状和晶体结构的限制。
2.布拉格衍射原理：根据布拉格定律，在晶格面上的距离为d时，当入射的电子波长与两个相邻晶格平面的距离满足一定关系式时，发生衍射现象。
这种衍射现象是以入射电子波与散射电子波的相干叠加为基础的。
3.电子散射：电子在经过物质时，不仅可以经过透射，还可以被散射。
照射到材料晶面时，入射电子会受到晶面原子的吸收和散射，并产生散射电子，这些散射电子就构成了一个衍射图样。
通过测量这个衍射图样的特性可以确定晶体结构信息。
电子衍射实验主要包括以下四个步骤：1.准备标本：标本的制备是电子衍射实验的第一步，其质量和制备方法的好坏直接影响着实验结果的准确性。
标本的制备过程需要根据不同的标本进行不同的样品制备方法。
2.样品照射：将制备好的样品放在电子显微镜台上，在加入真空和通电的情况下，使样品与电子束相互作用，得到衍射图案。
在样品照射的过程中，需要注意电子束的电子密度、电子束的速度、电子束的聚焦等实验参数，并根据衍射图样的特征进行调整，以获得更精确的数据。
电子衍射实验报告
电子衍射实验报告引言：电子衍射是一种基于粒子本性和波动本性相互关系的现象。
与传统的光学衍射实验相似，电子衍射实验使我们能够观察到电子在晶体中的相互干涉和衍射现象。
通过电子衍射实验，我深入了解了电子在晶体中的行为以及这一现象的重要性。
实验目的：本次实验的主要目的是观察和研究电子在光学衍射中的行为，并探究电子衍射对于研究晶体和材料的具体应用。
实验原理：电子的波动性是实现电子衍射的基础。
根据德布罗意的理论，所有的粒子都可以看作是波动的粒子。
在电子衍射实验中，通过加速器产生高速电子，并将其投射到晶体表面，触发电子在晶体中的衍射现象。
这些衍射的电子波与晶体内的原子相互干涉，形成干涉图案。
实验步骤：1. 准备材料和仪器：电子加速器、晶体样本、电子衍射装置。
2. 将电子加速器和电子衍射装置连接好。
3. 将晶体样本放置在电子衍射装置中，并调整其位置，确保电子能够成功穿过晶体。
4. 开始实验：启动电子加速器，产生高速电子，并将其投射到晶体表面。
5. 观察和记录电子在晶体中的衍射现象，并进行观察结果的分析和讨论。
实验结果与讨论：通过电子衍射实验，我们观察到了精确的、具有规律性的干涉图案。
这些图案展示了电子波在晶体中传播和干涉的过程，揭示了晶体结构的信息。
通过分析干涉图案，我们能够得到晶体的晶胞常数、晶面间距以及晶体的衍射能量分布等重要数据。
电子衍射在材料科学和固体物理领域具有广泛应用。
它不仅可以用于研究晶体结构，还可以分析材料的成分和纳米尺度特性。
有研究表明，电子衍射还可以用于研究材料的缺陷以及晶体中的原子位错等问题。
因此，电子衍射在材料科学和工程领域中有着重要的应用前景。
结论：通过电子衍射实验，我们深入了解了电子在晶体中的行为以及电子波的干涉和衍射现象。
电子衍射提供了一种研究材料结构和性质的强大工具。
随着技术的发展，电子衍射将继续在材料科学和固体物理领域中发挥重要作用，为我们揭示更多材料的奥秘。
电子衍射实验报告
电子衍射实验本实验采用与当年汤姆生的电子衍射实验相似的方法，用电子束透过金属薄膜，在荧光屏上观察电子衍射图样，并通过衍射图测量电子波的波长。
一、实验目的：测量运动电子的波长，验证德布罗意公式。
理解真空中高速电子穿过晶体薄膜时的衍射现象，进一步理解电子的波动性。
掌握晶体对电子的衍射理论及对立方晶系的指标化方法；掌握测量立方晶系的晶格常数方法。
二、实验原理在物理学的发展史上，关于光的“粒子性”和“波动性”的争论曾延续了很长一段时期。
人们最终接受了光既具有粒子性又具有波动性，即光具有波粒二象性。
受此启发，在1924年，德布罗意（deBeroglie）提出了一切微观粒子都具有波粒二象性的大胆假设。
当时，人们已经掌握了X射线的晶体衍射知识，这为从实验上证实德布罗意假设提供了有利因素。
1927年戴维逊和革末发表了他们用低速电子轰击镍单晶产生电子衍射的实验结果。
两个月后（1928年），英国的汤姆逊和雷德发表了他们用高速电子穿透物质薄片直接获得的电子衍射花纹，他们从实验测得的电子波的波长，与按德布罗意公式计算出的波长相吻合，从而成为第一批证实德布罗意假设的实验。
薛定谔（Schrodinger）等人在此基础上创立了描述微观粒子运动的基本理论——量子力学，德布罗意、戴维逊和革末也因此而获得诺贝尔尔物理学奖。
现在，电子衍射技术已成为分析各种固体薄膜和表面层晶体结构的先进方法。
1924 年德布罗意提出实物粒子也具有波粒二象性的假设，他认为粒子的特征波长λ与动量 p 的关系与光子相同，即式中h为普朗克常数，p 为动量。
设电子初速度为零，在电位差为V 的电场中作加速运动。
在电位差不太大时，即非相对论情况下，电子速度（光在真空中的速度），故其中为电子的静止质量。
它所达到的速度v 可由电场力所作的功来决定：（2）将式（2）代入（1）中，得：（3）式中 e 为电子的电荷， m 为电子质量。
将、、，各值代入式（3），可得：（4）其中加速电压V 的单位为伏特（V），λ的单位为米。
电子射线衍射实验报告
一、实验目的1. 理解电子衍射的基本原理和实验方法。
2. 掌握电子衍射仪的操作步骤和数据分析方法。
3. 通过电子衍射实验，验证德布罗意假说，并分析样品的晶体结构。
二、实验原理电子衍射是利用电子束与晶体相互作用产生的衍射现象，用以研究晶体结构和电子的波动性质。
根据德布罗意假说，电子具有波动性，其波长λ与动量p之间的关系为：λ = h/p，其中h为普朗克常数。
当电子束照射到晶体上时，由于晶体中原子排列的周期性，电子束会发生衍射。
衍射后的电子波相互干涉，形成衍射图样。
通过分析衍射图样，可以确定晶体的晶体结构，如晶胞参数、晶面间距等。
三、实验仪器与材料1. 电子衍射仪：主要包括电子枪、电子显微镜、探测器等。
2. 样品：银多晶薄膜样品。
3. 实验室常用工具：剪刀、镊子、滤纸等。
四、实验步骤1. 将样品放置在电子显微镜的样品台上。
2. 调整电子枪的电压和电流，使电子束的波长与样品晶格间距大致相等。
3. 打开电子显微镜，观察电子束在样品上的衍射图样。
4. 使用探测器记录衍射图样，并进行数据分析。
五、实验结果与分析1. 通过观察衍射图样，发现样品在多个方向上出现了衍射斑点，形成衍射环。
2. 通过分析衍射斑点，确定样品的晶胞参数和晶面间距。
3. 根据德布罗意假说，计算电子的波长，并与实验结果进行对比。
六、实验讨论1. 实验结果表明，电子束与晶体相互作用产生的衍射现象与X射线衍射相似，验证了德布罗意假说。
2. 通过分析衍射图样，可以确定样品的晶体结构，为材料研究提供了有力手段。
3. 电子衍射实验具有以下优点：- 实验装置简单，操作方便。
- 实验结果准确，可重复性高。
- 可用于研究不同类型晶体结构。
七、实验结论1. 电子衍射实验成功验证了德布罗意假说。
2. 通过电子衍射实验，可以确定样品的晶体结构，为材料研究提供了有力手段。
3. 电子衍射实验具有实验装置简单、操作方便、结果准确等优点，是研究晶体结构的重要方法。
八、实验注意事项1. 实验过程中，注意保护样品，避免样品受到污染或损坏。
电子衍射实验报告
电子衍射实验报告一、实验目的与实验仪器实验目的：1.测量电子束波长验证德布罗意关系2.测量晶体的晶格常数并测量衍射环所对应的密勒指数3.计算普朗克常数实验仪器：DF-8 型电子衍射仪二、实验原理（要求与提示：限400字以内，实验原理图须用手绘后贴图的方式）测量电子波长λ方法一：电子束德布罗意波长代入电子动能所以电子束德布罗意波长方法二：原子在晶体中是有规则排列的，形成各种方向的平行面，每一族平行面可以用密勒指数（h k l）来表示。
现在考虑电子波射在原子构成的一族平行面上强波束射出条件θ角很小时并以密勒指数代替d，得即二、实验步骤（要求与提示：限400字以内）1.求运动电子波长，验证德布罗意关系式用毫米刻度尺对不同的加速电压直接测量衍射环的半径 r2.测量晶体的晶格常数在电子加速电压为 10kV、15kV、20kV 时分别测量金的反射面为（111）、（200）、（220）、（311）时的衍射纹半径 r3.测量衍射环的密勒指数4.计算普朗克常数1-2图像画出四、数据处理（要求与提示：对于必要的数据处理过程要贴手算照片）1.求运动电子波长，验证德布罗意关系式多次测量在不同电压下密勒指数为（220）的衍射环半径并求平均值1.91 1.91 1.91 1.92方法一： 由公式将不同电压值代入式中得到电子束德布罗意波波长方法二： 由公式1.92比较两种方法计算出的波长可以看出两种方法计算出的德布罗意波长差非常小成功验证了德布罗意关系的正确性2.测量晶体的晶格常数选取在不同电压下测量的最亮的衍射环即（220）晶面半径由公式可以得到对V 和 进行线性拟合即为拟合斜率b对于（220）晶面 =8，此外 普朗克常数h= 6.62607015x10-34J ·s 电子质量m= 9.10956x10-31kg 电子电荷e= 1.602189x10-19C 屏间距D=258mm代入计算得002222223877.4160.4110.9602.12258626.6828a A A emb D h与理论值%6.7%1000a a a3.测量衍射环的密勒指数由式可以知道相同加速电压下ij jj jir r L K HL K H2/12222/122i 2i对于可观测到最亮的电子衍射环对应的晶面为（220），以（220）晶面对应的密勒指数和衍射环半径可计算出所测得不同衍射环半径所对应的晶面密勒指数。
戴维孙-革末实验小故事文科物理
戴维孙-革末实验小故事1921年，戴维孙和助手康斯曼（C.H. Kunsman）在用电子束轰击镍靶的实验中偶然发现了电子衍射的迹象。
这一迹象就是镍靶上发射的“二次电子”竟有少数具有与轰击镍靶的一次电子相同的能量，显然是在金属反射时发生了弹性碰撞，他们特别注意到“二次电子”的角度分布有两个极大值，不是平滑的曲线。
他们仿照卢瑟福α散射实验试图用原子核对电子的静电作用力解释这一曲线。
显然，他们没有领悟到这是一种衍射现象。
后来，戴维孙花了两年多的时间继续这项研究，设计和安装了新的仪器设备，并用不同的金属材料作靶子。
工作虽然没有多大进展，但却为以后的工作作了技术准备。
1925年，戴维孙和他的助手革末（L.H. Germer）又开始了电子束的轰击实验。
一次偶然的事件使他们的工作获得了戏剧性的进展。
有一天，正当革末给管子加热、去气，用于吸附残余气体分子的炭阱瓶突然破裂了，空气冲进了真空系统，致使处于高温的镍靶严重氧化。
过去这种事情也发生过，整个管子只好报废。
这次戴维孙决定采取修复的办法，在真空和氢气中加热、给阴极去气。
经过两个月的折腾，又重新开始了正式实验。
在这中间，奇迹出现了。
1925年5月初，结果还和1921年所得差不多，可是5月中曲线发生特殊变化，出现了好几处尖锐的峰值。
他们立即采取措施，将管子切开，看看里面发生了什么变化。
经公司一位显微镜专家的帮助，发现镍靶在修复的过程中发生了变化，原来磨得极光的镍表面，现在看来构成了一排大约十块明显的结晶面。
他们断定散射曲线的原因就在于原子重新排列成晶体阵列。
这一结论促使戴维孙和革末修改他们的实验计划。
既然小的晶面排列很乱，无法进行系统的研究，他们就作了一块大的单晶镍，并切取一特定方向来做实验。
他们事前并不熟悉这方面的工作，所以前后花了近一年的时间，才准备好新的镍靶和管子。
有趣的是，他们为熟悉晶体结构做了很多X射线衍射实验，拍摄了很多X射线衍射照片，可就是没有将X射线衍射和他们正从事的电子衍射联系起来。
电子衍射和中子衍射110315
众所周知，电子的波长可以用改变其速度的办法 来调节。当电子波长和晶体 dhkl 相当时，这样的电子 流照射晶体时也能发生衍射，所得的图像和 X 光衍射 是十分相似的。和 X 光衍射相比，电子衍射有如下不 同之处：
1）由于晶体强烈吸收电子波，它只能深 入到 20～25 个平面点阵，这也是电子衍射多数 用于表面结构分析的原因。
与X射线衍射相似，电子衍射也遵循布拉格方程，即 波长为λ的入射电子束与间距为d的点阵面之间的夹角θ满 足布拉格方程时，就会在与入射线成2θ角的方向上产生衍 射。晶体的各组衍射面产生的衍射斑构成了有一定规律的 衍射花样。单晶试样产生的衍射图样是按一定周期规则排 布的斑点，多晶试样则产生若干半径不等但同心的衍射环， 而非晶体物质的衍射花样只有一个漫散的中心斑点。
一、电子衍射基本原理
1、德布罗意波
1924年德布罗意提出：运动的实物粒子(如电子、质子等) 都有一种波与之对应，并认为粒子的特征波长与动量(p) 之间的关系应当与光子的相同，联系这种波的关系式是:
h h
(1)
p mv
式中是物质波的波长，h是普朗克常数，p是粒子的动量， m是运动粒子的质量，v是它的速度。(1)式称为德布罗意 波的关系式。
电子衍射有许多重要应用。通常将电子衍射分 为高能电子衍射和低能电子衍射。前者所需的电压 高达几十万、甚至几百万伏，后者所需加速电压则 低于1000 V。
单晶薄片的高能电子衍射图呈点状分布，分析 衍射图，可获得晶体的对称性、晶胞大小和形状、 单晶缺陷及相变等信息。多晶样品的高能电子衍射 图是一系列同心圆，根据实验条件＆衍射图给出的 数据，利用有关公式，即可求得晶体的面间距。
• 2、将dEi与卡片上或d值表中查得的dTi比较，如吻合记下相应 的{hkl}i
TEM电子衍射及分析
TEM电子衍射及分析引言透射电子显微镜（Transmission Electron Microscope，简称TEM）是一种高分辨率的显微镜，利用电子束通过样品并对透射电子进行衍射、成像和分析等操作。
TEM电子衍射是一项重要的研究技术，可以用于研究材料的结晶结构和晶体缺陷等特性。
本文将介绍TEM电子衍射的原理及常用的分析方法。
TEM电子衍射原理TEM电子衍射是指入射电子束通过样品后，由于与样品内部结构的相互作用，电子将发生衍射现象。
衍射过程中，入射电子束的波动性质被样品晶体结构所限制，形成衍射斑图。
通过观察衍射斑图的形态和分布，可以了解样品晶体的结构信息。
TEM电子衍射的原理可以用布拉格方程来描述：nλ =2d*sinθ 其中，n为衍射级数，λ为入射电子的波长，d为晶格的间距，θ为衍射角度。
TEM电子衍射图解析TEM电子衍射图是由衍射斑图组成的，通过对衍射斑图的解析，可以得到样品晶体的一些重要信息。
1.衍射斑的亮度：衍射斑的亮度反映了样品晶体中存在的晶格缺陷、位错等信息。
亮斑表示高度有序的结构，而暗斑则表示晶格缺陷存在。
2.衍射斑的分布：衍射斑的分布可以提供样品晶体的晶面方向信息。
通过观察衍射斑的位置和排列方式，可以确定样品晶体的晶体结构。
3.衍射斑的形状：衍射斑的形状可以指示晶格的对称性。
正交晶系的衍射斑为圆形，其他晶系的衍射斑形状则会有所不同。
TEM电子衍射分析方法除了观察TEM电子衍射图来获得晶体结构信息外，还有一些常用的分析方法。
1.衍射索引：通过观察衍射斑的位置和分布，结合晶体结构学的知识，利用衍射索引方法确定晶格参数、晶胞参数，从而得到样品晶体的晶体结构信息。
2.选区电子衍射：通过在选定的区域内进行电子衍射，可以得到该区域的晶格结构和取向信息。
这种方法可以用来研究样品中不同区域的晶体结构差异。
3.电子衍射支撑：通过在TEM观察区域选择多个点进行电子衍射，得到它们的衍射斑的位置和分布等信息。
电子的波动性电子束干涉和衍射现象
电子的波动性电子束干涉和衍射现象随着科学技术的不断发展，人们对物质的本质和性质有了更深入的认识。
其中，电子的波动性是一种引人注目的现象，其干涉和衍射现象更是探索了电子粒子的奇特行为。
本文将介绍电子的波动性以及电子束的干涉和衍射现象。
电子的波动性在经典物理学中，电子被视为粒子，具有实体和离散的特性。
然而，自从双缝实验被发现以来，科学家开始怀疑电子是否仅仅是一种粒子。
双缝实验通过在障碍物上开设两个很小的缝隙，并将电子束射向缝隙，观察到了干涉条纹的形成。
这表明电子具有波动性，能够干涉和衍射。
电子束的干涉现象在双缝实验中，我们用电子束代替了传统的光波束。
当电子穿过两个缝隙时，它们出现了干涉现象。
干涉是指两束波相互叠加形成明暗相间的条纹。
电子束的干涉现象与光波束的干涉现象类似，但有一些关键区别。
首先，电子的质量要比光子的质量大得多。
这意味着电子的波长要比可见光的波长短得多。
因此，需要使用电子加速器产生高能电子束，以确保电子能够穿透缝隙并产生干涉现象。
其次，电子具有电荷，在运动过程中会受到电场力的作用。
因此，在进行电子干涉实验时，需要将电子束导入真空室中，以避免电子与空气分子相互作用，从而影响干涉的结果。
最后，电子的干涉实验通常使用电子衍射板来实现。
电子衍射板通常是一种具有规则排列的孔阵列，通过控制孔的尺寸和间距，可以改变干涉条纹的模式。
通过观察和记录干涉现象，科学家能够进一步研究电子的波动性质。
电子束的衍射现象除了干涉现象，电子束还具有衍射现象。
衍射是指波通过一些障碍物的缝隙或边缘时，波的传播方向发生改变并产生扩散的现象。
在电子的衍射实验中，电子束通过一道障碍物并通过一些狭缝。
随后，科学家观察到了电子的弥散现象。
不同于光线的衍射，电子的衍射受到更复杂的影响。
电子具有质量和电荷，它们与材料原子之间的相互作用是不可忽略的。
这种相互作用会导致电子的散射，从而使电子的衍射图样受到干扰。
为了减少这种干扰，科学家们通常使用单晶作为衍射片，以获得清晰的衍射图样。
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电子衍射现象的发现发现的背景20世纪20年代中期是物理学发展的关键时期。
波动力学已经由薛定谔在德布罗意的物质波假说的基础上建立了起来，和海森伯从不同途径创立的矩阵力学，共同形成微观体系的基本理论。
这一巨大变革的实验基础自然成了人们关切的课题，这就激励了许多物理学家致力于证实粒子的波动性。
人物介绍图10.1 戴维森图10.2 G.P.汤姆生戴维森Clinton Joseph Davisson G.P.汤姆生Sir George Paget Thomson1881-1958 1892-1975美国贝尔电话实验室实验物理学家英国阿伯登大学实验物理学家电子衍射的发现者电子衍射的发现者1937年诺贝尔物理学奖 1937年诺贝尔物理学奖-因用晶体对电子衍射所作出的实验发-因用晶体对电子衍射所作出的实验发现戴维森1881年10月22日出生在美国伊利诺斯州的布鲁明顿（Bloomington），早年在布鲁明顿公立学校读书。
l902年中学毕业后，由于他的数学和物理成绩优异而获得芝加哥大学的奖学金，于当年9月进入芝加哥大学，在那里受教于密立根，曾一度当过密立根的助手，后来戴维森到普林斯顿（Princeton）大学工作，从事电子物理学的研究实习。
1917年转入西部电气公司的工程部（后来叫贝尔电话实验室）从事研究工作，成绩卓著。
1921年，他和助手康斯曼（C.H.Kunsman）在用电子束轰击镍靶的实验中偶然发现，镍靶上发射的“二次电子”竟有少数具有与轰击镍靶的一次电子相同的能量，显然是在金属反射时发生了弹性碰撞，他们特别注意到“二次电子”的角度分布有两个极大值，不是平滑的曲线。
戴维森抓住这一现象，持续研究了五六年。
1927年找到了量子力学作为自己实验的指南，从而解释并完善了反常的电子散射曲线，证实这正是理论家梦寐以求的电子衍射现象。
他的富有戏剧性的经历可以给后人提供非常有益的启示。
1958年2月1日戴维森逝世于美国夏洛茨维尔，享年77岁。
戴维森的研究集中在两个领域，一是热电子发射，一是二次电子发射。
由于他高超的实验技术和严谨的科学态度，没有放过出乎意料的反常现象，经过反复实验和研究，终于在量子力学理论的指导下率先找到了电子衍射的实验证据。
G.P.汤姆生是J.J.汤姆生的独生子，1892年5月3日出生于剑桥，在剑桥读中学，后入剑桥大学。
作为三一学院的学生，他先学数学，后学物理，在父亲的指导下刚作了一年科学研究，就爆发了1914-1918年的世界战争。
他加入了女王步兵团，是一名中尉军官，在法国服役了一段很短的时间。
后来到法恩巴劳（Farnborough）从事飞机稳定性和空气动力学问题的研究，在整个大战期间，他在不同的机构里都是研究这方面的问题。
这期间他曾随英国军事使团在美国呆了八个月。
战后，他在剑桥神学院作了三年研究员和讲师，然后继续研究物理学。
1919年，27岁的G.P.汤姆生出版了专著《应用空气动力学》。
1928年跟他父亲合写过名著：《气体放电》。
1922年，30岁的G.P.汤姆生成为阿伯登（Aberdeen）大学的自然哲学教授。
1952年任伦敦大学荣誉退休教授。
1975年9月10日在剑桥逝世，享年83岁。
戴维逊的低速电子散射实验1921年,戴维森和助手康斯曼（C.H.Kunsman）在用电子束轰击镍靶的实验中偶然发现了电子衍射的迹象。
这一迹象就是镍靶上发射的“二次电子”竟有少数具有与轰击镍靶的一次电子相同的能量，显然是在金属反射时发生了弹性碰撞，他们特别注意到“二次电子”的角度分布有两个极大值，不是平滑的曲线。
他们仿照卢瑟福a散射实验试图用原子核对电子的静电作用力解释这一曲线。
显然，他们没有领悟到这是一种衍射现象。
后来，戴维森花了两年多的时间继续这项研究，设计和安装了新的仪器设备，并用不同的金属材料作靶子。
工作虽然没有多大进展，但却为以后的工作作了技术准备。
1925年，戴维森和他的助手革末（L.H.Germer）又开始了电子束的轰击实验。
一次偶然的事件使他们的工作获得了戏剧性的进展。
有一天，正当革末给管子加热、去气，用于吸附残余气体分子的炭阱瓶突然破裂了，空气冲进了真空系统，致使处于高温的镍靶严重氧化。
过去这种事情也发生过，整个管子只好报废。
这次戴维森决定采取修复的办法，在真空和氢气中加热、给阴极去气。
经过两个月的折腾，又重新开始了正式试验。
在这中间，奇迹出现了。
1925年5月初，结果还和1921年所得差不多，可是5月中曲线发生特殊变化，出现了好几处尖锐的峰值。
他们立即采取措施，将管子切开，看看里面发生了什么变化。
经公司一位显微镜专家的帮助，发现镍靶在修复的过程中发生了变化，原来磨得极光的镍表面，现在看来构成了一排大约十块明显的结晶面。
他们断定散射曲线的原因就在于原子重新排列成晶体阵列。
这一结论促使戴维森和革末修改他们的实验计划。
既然小的晶面排列很乱，无法进行系统的研究，他们就作了一块大的单晶镍，并切取一特定方向来做实验。
他们事前并不熟悉这方面的工作，所以前后花了近一年的时间，才准备好新的镍靶和管子。
有趣的是，他们为熟悉晶体结构做了很多X衍射实验，拍摄了很多X 衍射照片，可就是没有将X衍射和他们正从事的电子衍射联系起来。
他们设计了很精巧的实验装置，镍靶可沿入射束的轴线转360°，电子散射后的收集器也可以取不同角度，显然他们的目标已从探索原子结构，转向探索晶体结构。
1926年8月10日,英国科学促进会在牛津开会。
戴维森在会议上听到著名德国物理学家玻恩（M.Born）讲到，戴维森和康斯曼从金属表面反射的实验有可能是德布罗意波动理论所预言的电子衍射的证据。
会议之后，戴维森与里查森找到玻恩和其他一些著名的物理学家，让他们看新近得到的单晶曲线，并且进行了热烈的讨论。
在回美国的航程中，戴维森把时间用来阅读薛定谔的著作。
显然他从牛津的讨论中有所启示，也许从这里可以找到解释。
回到纽约后，戴维森立即和革末一起研究薛定谔的论文，但是计算结果跟实验所得结果相差甚远。
于是，他们索性放弃原来的实验，投入到一项进行全面研究的计划中去。
这时，他们已经完全“不自觉”的状态转到“自觉”地寻找电子波的实验证据中来了。
图10.3 戴维森的电子衍射实验装置原理图1926年12月，全面的研究开始了。
经过2-3个月的紧张工作，取得了一系列成果，整理后发表于1927年12月“物理评论”上，论文系统地叙述了实验方法和实验结果。
戴维森与革末的实验装置极其精巧（如图10.3和图10.4）。
整套装置仅长5英寸、高2英寸，密封在玻璃泡里，经反复烘烤与去气，真空度达10-8毫米汞柱。
散射电子用一双层的法拉第桶（叫电子收集器）收集，送到电流计测量。
收集器内外两层之间用石英绝缘，加有反向电压，以阻止经过非弹性碰撞的电子进入收集器；收集器可沿轨道转动，使散射角在20°-90°的范围内改变。
图10.6 戴维森（左）手持电子衍射管，图10.5 戴维森所用的电子衍射管右为他的助手革末他们做了大量的测试工作，最后综合了几十组曲线，肯定这是电子束打到镍晶体发生的衍射现象。
于是，他们进一步作定量比较。
然而，不同加速电压下，电子束的最大值所在的散射角，总与德布罗意公式计算的结果相差一些。
他们发现，如果理论值乘0.7，与电子衍射角基本相符。
文章发表不久，依卡特（Eckart）指出，这是电子在晶体中的折射率不同所致。
至此，电子衍射的现象终于被人们确认。
G.P.汤姆生的高速电子散射实验G.P.汤姆生在阿伯登大学继续做他父亲一直从事的正射线的研究工作，所用实验装置主要是真空设备和电子枪。
1924年德布罗意第一篇关于物质波的论文在《哲学杂志》上发表时，他就对之深为欣赏，并于1925年也向《哲学杂志》投稿，讨论德布罗意的理论。
1926年8月英国科学促进会对这个问题的讨论，使他也想到正射线也可能产生衍射效应。
他们做这样的实验比较容易，因为他们的正射线散射实验已经做了好几年，只要将感应圈的极性反接，雷德立即得到了边缘模糊的晕圈照片。
于是，G.P.汤姆生和雷德的短讯发表于《自然》杂志1927年6月18日刊上，仅次于戴维森两个月。
为了说明观察到的现象正是电子衍射，而不是由于高速电子碰撞产生的X 射线衍射，G.P.汤姆生用磁场将电子束偏向一方，发现整个图象平移，保留原来的花样。
由此肯定是带电粒子的射线，而不是X射线。
接着，G.P.汤姆生和他的同事对高速电子衍射进行了一系列的实验，进一步得到了电子衍射的衍射花样。
从而比戴维森更为直接地对电子衍射作出了验证。
G.P.汤姆生的电子衍射实验原理如图10.8。
它的特点是：电子束经高达上万伏的电压加速，能量相当於10-40keV，电子有可能穿透固体薄箔，直接产生衍射花纹，不必象戴维森的低能电子衍射实验那样，要靠反射的方法逐点进行观测，而且衍射物质也不必用单晶材料，可以用多晶体代替。
因为多晶体是由大量随机取向的微小晶体组成，沿各种方向的平面都有可能满足布拉格条件，所以可以从各个方向同时观察到衍射，衍射花纹必将组成一个个同心圆环，和X射线德拜粉末法所得衍射图形类似。
图10.10 G.P.汤姆生早期的电子衍射图像（样品为金箔）发现的突破点在发现电子衍射现象之前的几次尝试:（1）在路易斯·德布罗意提出物质波的论文之后不久，他曾向一位在其长兄莫理斯·德布罗意（Maurice de Broglie）实验室里工作的物理学家道威利尔（Dauvillier）建议是不是做一个实验来实现电子的衍射或干涉现象。
这个实验做了，但没有取得成功。
据说，当时这个实验室的同行们包括道威利尔在内，对物质波假说都半信半疑，认为不可能实现，所以道威利尔也没有下太大功夫。
据他后来分析，这个实验的阴极射线太软，即电子的速度太低，致使作为靶子的云母晶体在高真空中吸收了空中游离的电荷。
（2）最早对戴维森的反常曲线作出正确解释的是德国哥廷根大学玻恩物理研究所的一名年青研究生爱尔萨塞（W．Eiasser）。
1923年戴维森公布的电子束散射曲线被玻恩发现后，他曾让自己另一名研究生洪德（F．Hund）试图也按卢瑟福原子结构理论去解释戴维森的结果。
当洪德向大家汇报时，爱尔萨塞听到了，留下了深刻的印象。
不久他有机会读到德布罗意关于物质波的论文，思想活跃的爱尔萨塞很快就把德布罗意的波动假说跟戴维森的反常曲线联系起来。
心想：“会不会戴维森和康斯曼的最大最小就是衍射现象？它和X射线穿过晶体产生的现象多么相似。
”于是，爱尔萨塞立即作出估算，发现数量级相符。
几个星期后，他写了一篇通信给《自然科学》杂志，在文中申明，要取得定量验证，有待于他自己正在准备的进一步实验。
然而，他花了三个月的时间考虑和准备实验，终因技术力量不足而放弃。
（3）受爱尔萨塞那篇通信的启发，英国卡文迪什实验室有好几位研究者也想作些尝试。