光学问题
简单来说，光在运动的时候，可以看作是由光子(粒子)组成的，是类粒子的，同时它的运动是以波的形式传播的，是波动的。
爱因斯坦第一个肯定了光既有波动性又有粒子性。他认为，电磁辐射不仅在发射和吸收时以能量hv的粒子形式出现，在空间运动时也有这种粒子形式。爱因斯坦的绝妙想法是在研究辐射的产生和转化过程中逐渐形成的。同时，实验物理学家也相对独立地提出了同样的观点。其中有W.H .布拉格和A.H .康普顿(亚瑟·霍利康普顿，1892—1962)。康普顿证明了光子和电子不仅有能量转化，而且在相互作用中有一定的动量交换。
1923年，德布罗意将爱因斯坦的波粒二象性推广到微观粒子，提出物质波假说，证明微观粒子也有涨落。他的观点很快被电子衍射等实验所证实。
波粒二象性是人类对物质世界认识的又一次飞跃，为波动力学的发展奠定了基础。
9.1爱因斯坦的辐射理论
早在1905年，爱因斯坦就在他的光量子假说中隐含了涨落和粒子是光的两种形式的思想。他分析了自牛顿和惠更斯以来波动论和粒子论的长期争论，指出了麦克斯韦电磁波理论的局限性，回顾了普朗克处理黑体辐射的思想，总结了与光和物质相互作用有关的各种现象。他认为光的能量在传播和与物质相互作用的过程中并没有分散，而是以能量光子的形式一个接一个地出现。
1909年6月，65438+10月，爱因斯坦再次撰文讨论辐射问题。9月，他在萨尔茨堡举行的德国物理学家和医生81会议上发表了题为“关于我们对辐射的性质和成分的看法的发展”的演讲。他使用能量波动的概念来研究悬挂在充满温度为t的热辐射的空腔中的完全反射镜的运动。如果镜子以非零速度运动，则给定频率V的辐射从其前表面反射的数量将多于从其后表面反射的数量。因此，反射镜的运动将被阻尼，除非它从辐射波动中获得新的动量。爱因斯坦利用普朗克能量分布公式推导出黑体辐射在体积V中频率在v→v+dv之间部分的能量均方涨落为
然后，爱因斯坦分别对以上两项进行了解释。前一项是能量量子的涨落，基于hν。后一项具有从麦克斯韦理论获得的电磁场波动的形式。前者代表颗粒性质，后者代表挥发性。爱因斯坦宣称:“这些考虑...表明辐射空间分布的涨落和辐射压力的涨落也表现得好像辐射是由上述大小的量子组成的。”他强调:“现代辐射理论(指麦克斯韦的光的波动理论)与这一结果并不相符。”如果(第一项)单独存在，就会导致(预期的)涨落，这种涨落出现在辐射由能量为hν的点状量子组成时。爱因斯坦用“点状量子”这个词来说明他已经把光量子当成了一个粒子。尽管爱因斯坦尚未形成完整的辐射理论，但他已经清楚地认识到，遵循普朗克能量分布公式的辐射同时具有粒子和涨落的特性。
在上述两篇论文中，爱因斯坦对辐射理论的状态表达了如下观点:
“我早就打算表明，必须抛弃辐射理论的现有基础”；“我认为理论物理发展的下一个阶段会给我们带来光的理论，可以解释为波动理论和发射理论的融合；”“不要把波结构和量子结构放在眼里...互不相容。”
爱因斯坦在这里预见到会有一个新的理论把波动性和粒子整合起来，虽然十几年后，新理论真正出现的时候，他还不能接受。关于这个问题，请读者参阅下一章。
1916年，爱因斯坦再次回到辐射的问题，发表了《辐射的量子理论》一文。本文总结了量子理论的成就，指出了旧量子理论的主要缺陷，并用统计方法重新论证了辐射的量子特性。
他考虑的基本点是，分子的离散能态的稳定分布是由分子和辐射之间不断的能量交换维持的。他假设能量交换的过程有两种基本方式，即分子跃迁的过程，一种叫自发辐射，一种叫受激辐射。根据这两种方式的概率，他推导出了玻尔的频率法则和普朗克的能量分布公式。这样，他就把前一阶段量子理论的所有成果统一成了一个逻辑上完整的整体。特别是爱因斯坦的受激辐射理论，为50年后激光的发展奠定了理论基础。
在这篇论文中，爱因斯坦认为，在分子与辐射相互作用的过程中，不仅有能量传递，还有动量传递。他假设在辐射束传播的方向上，
得到了hv/c的动量，它有明确的方向。他写道(2):“似乎只有当我们把那些原始过程看作完全定向的过程时，我们才能得到一致的理论”。“因为能量和冲量永远是联系最紧密的”，“那个小的效应(指冲量交换)应该被当作辐射引起的明显的能量转移。”
1921年，德拜在一次演讲中讨论了爱因斯坦的量子辐射理论。作为一个例子，他计算了光子和电子的碰撞，结果表明碰撞后光的波长变长了。当时，他建议他的同事P.Scherrer做一个X射线实验，看看波长是否真的发生了变化。可惜舒勒没有及时做实验，所以德拜暂时放下了研究。在此期间，康普顿一直试图为X射线散射后波长变长的实验结果寻找理论解释。在介绍康普顿的工作之前，我们还应该提到另一个与波粒二象性有关的事件，那就是布拉格(W.H. Prague)和巴克拉(C.G.Barkla)关于X射线本质的争论。
9.2关于X射线性质的争论
1912年德国劳厄的晶体衍射实验发现了X射线的涨落。在此之前，人们对X射线的本质有不同的看法。伦琴倾向于认为X射线可能是以太中的某种纵波，斯托克斯认为X射线可能是横向以太脉冲。因为X射线可以电离气体分子，J·J·汤姆逊也认为它是一种脉冲波。
X射线是波还是粒子？是纵波还是横波？最有力的标准是是否存在干涉和衍射等现象。1899中，Haga和Wind在X射线管前放了一个制作精良的三角形狭缝，观察X射线是否在狭缝边缘形成衍射条纹。一方面他们无法提前知道衍射的条件，另一方面方便测量顶点附近的图像展宽。从x光的照片来看，如果x光是波，那么其波长只能小于10-9 cm。这个实验后来被Walter和Pohl改进，得到的照片似乎有微弱的衍射图像。直到1912才有人用光度计测量了这张照片的光度分布，看到了真实的衍射现象。据此，索末菲计算出X射线的有效波长约为4×10-9 cm。
x射线的另一个影响相当明显。当它照射到物质上时，会产生二次辐射。这个效应是Sagnac在1897中发现的。Segnak注意到，这种二次辐射是漫反射，比入射的X射线更容易吸收。这一发现是为将来研究X射线的性质做准备。1906年，巴克拉确定X射线是偏振的。巴克拉的实验原理如图9-1所示。从X射线管发射的X射线以45°的角度照射在散射体A上，并且从A发射的次级辐射以45°的角度投射在散射体B上。从垂直于二次辐射的各个方向观察三次辐射后，发现强度变化很大。沿着垂直于入射光线和次级辐射的方向，强度最弱。由此，巴克拉得出结论，X射线是偏振的。
■图9-1巴克拉X射线二次辐射实验原理
但是偏振并不足以确定X射线是波还是粒子。因为粒子也可以解释这种现象，只要假设这种粒子有旋转。果然，在1907-8年间，一场关于X射线是波还是粒子的争论在巴克拉和布拉格之间展开了。根据伽马射线能电离原子、在电场和磁场中不偏转、穿透力强的事实，布拉格宣称伽马射线是由中性对——电子和正电荷组成的。后来，他以同样的方式对待X射线，并解释了各种已知的X射线现象。巴克拉坚持X射线的波动。两人各持己见，在科学期刊上展开辩论，双方都有一些实验事实支持。这场争论虽然没有得出明确的结论，但却给科学界留下了深刻的印象。
1912年，劳厄发现了X射线衍射，为波动理论提供了最有力的证据。布拉格不再坚持他的中性夫妇假说。但他总是直觉地认为，就像他自己说的那样，似乎问题在于“不是哪个理论是对的，而是要找到一个能容纳这两个方面的理论。”①布拉格的思想对后来的德布罗意有一定的影响。
9.3康普顿效应
在1923年5月的《物理评论》上，A.H .康普顿以轻元素X射线散射的量子理论为题发表了他发现的效应，并用光量子假说进行了解释。他写道②:
“从量子理论的角度来看，可以假设任何一个特殊的X射线量子都不是被辐射体中的所有电子散射的，而是在一个特殊的电子中消耗了它的全部能量，这个特殊的电子又把射线散射到一个特殊的方向，这个方向与入射的光束成一个角度。辐射量子路径的弯曲导致动量改变。结果，散射的电子反冲，动量等于X射线动量的变化。散射射线的能量等于入射射线的能量减去散射电子反冲的动能。由于散射的光线应该是一个完整的量子，它的频率也会随着能量成比例地降低。因此，根据量子理论，我们可以预计散射辐射的波长大于入射辐射的波长，并且“散射辐射的强度在原始X射线的正向上大于反向上，这是通过实验测得的。"
康普顿用图9-2来解释射线方向和强度的分布。根据能量和动量守恒，考虑相对论效应，散射波长为:
δλ是入射波长λ0与散射波长λ θ之差，h是普朗克常数，c是光速，m是电子的静止质量，θ是散射角。
■图9-2康普顿理论图
这个简单的推理对现代物理学家来说早已是常识，但康普顿却很难做到。研究这种现象花了十几二十年，康普顿才在1923得到正确的结果，康普顿自己走了五年弯路。这段历史从一个侧面展示了近代物理学产生和发展的不平坦历程。
从公式(9-1)可以看出，波长的变化取决于θ，与λ0无关，即对于某一角度，波长变化的绝对值是一定的。入射光线的波长越小，波长变化的相对值越大。因此，康普顿效应对γ射线比对X射线更显著。历史上就是这样。早在1904年，英国物理学家A.S.Eve在研究伽马射线的吸收和散射特性时，首先发现了康普顿效应的迹象。他的装置如图9-3所示。图中的辐射和吸收体其实是铁板、铝板等材料。镭管发射伽马射线，这些射线被散射体散射，然后被扔进静电计。在入射光线或散射光线的路径上插入一个吸收器，以测试其穿透力。伊夫发现，散射光线通常比入射光线“更柔和”。
后来γ射线的散射被很多人研究。在1910中，英国的D.C.H.Florance得到了明确的结论，证明了散射的二次射线取决于散射角度，与散射体的材料无关，散射角度越大，吸收系数越大。所谓光线软化，其实就是光线的波长变长了。当时γ射线的本质还没有确定，只能根据实验现象来表达。
■图9-3伊夫公司的设备(1904)
1913年，麦吉尔大学的J.A.Gray重做了伽马射线实验，证实了罗兰兹的结论，进一步精确测量了辐射强度。他发现:“单色伽马射线被散射后性质会发生变化。散射角越大，散射的光线越柔和。”
实验事实明明摆在物理学家面前，却找不到正确的解释。
康普顿在1919也受到了γ散射。他用精确的方法测量了γ射线的波长，并确定了散射后波长变长的事实。后来，他从γ射线散射转向X射线散射。图9-4是康普顿自制的X射线谱仪。钼的Kα射线经石墨晶体散射后，用自由腔测量不同方向的散射强度。图9-5是康普顿发表的部分曲线。从图中可以看出，X射线散射曲线明显有两个峰值，一个与原射线波长相等(常数线)，另一个较长(可变线)。可变线与恒定线的偏差随着散射角的变化而变化，散射角越大，偏差越大。
■图9-4康普顿X射线光谱仪
可惜康普顿和其他人一样，为了解释这个现象走了很多弯路。
他先是用J·J·汤姆逊的电子散射理论来解释γ射线和X射线的散射，后来又提出了荧光辐射理论和大电子模型。他假设电子具有一定的大小和形状，认为只要“电子的电荷分布区半径与γ射线的波长相当”，就可以在经典电动力学的基础上解释高频辐射的散射。为了解释为什么荧光辐射的频率变低，他试图用多普勒效应来计算。在计算中，他将X射线对散射物质中电子的作用视为量子过程。启动他
这个条件，在碰撞中，不仅要遵守能量守恒，还要遵守动量守恒，导致了1923年5月那篇历史性的文献发表在《物理评论》上。
■康普顿出版的图9-5部分曲线
接着，德拜也发表了一篇早已准备好的论文。他们的论文引起了强烈的反响。然而，这一发现并没有立即得到科学界的普遍认可，康普顿和他的* * *之间迅速展开了激烈的争论。这发生在1922之后，一份关于X射线散射的康普顿报告在交付出版之前，必须经过美国研究委员会物理科学部的一个委员会的讨论。他是这个委员会的成员。然而，这个委员会的主席W·杜安(W.Duane)强烈反对将康普顿的工作纳入其中，认为实验结果不可靠。因为杜安的实验室也在做同样的实验，却得不到同样的结果。
康普顿的学生吴从中国赴美留学，为康普顿效应的进一步研究和验证做出了巨大贡献。除了对杜安的否认做了许多令人信服的实验外，他还证实了康普顿效应的普遍性。他测试了各种元素的X射线散射曲线，结果都符合康普顿的量子散射公式(9-1)。图9-6显示了康普顿和吴。
在Xun 1924上发表过一个曲线，论文题目是:轻元素散射钼Kα线的波长。他们写道:“这幅图的重要之处在于，从各种材料中获得的光谱在性质上几乎完全相同。在每种情况下，不变线P出现在与荧光M0Kα线(钼的Kα谱线)相同的地方，而变化线的峰值出现在上述波长变化量子公式预测的位置M，在允许的实验误差范围内。”
■康普顿出版的图9-5部分曲线
■图9-6康普顿和吴在1924发表的曲线。
吴对康普顿效应最突出的贡献在于测量了X射线散射中变易线和常数线的强度比R随散射体原子序数变化的曲线，证实和发展了康普顿的量子散射理论。
爱因斯坦在肯定康普顿效应方面发挥了特别重要的作用。如前所述，爱因斯坦在1916中进一步发展了光量子理论。根据他的建议，伯特和盖革也试图用实验来检验经典理论和光量子理论谁对谁错，但都失败了。爱因斯坦在1923年得知康普顿实验结果时，曾多次在会议和报纸上热情宣传和赞扬康普顿实验，谈论其意义。
爱因斯坦还提醒物理学家注意:不要只看到光的粒子性。康普顿在实验中依靠X射线的波动来测量其波长。他在《柏林日报》4月20日副刊1924上发表了一篇题为《康普顿实验》的短文，有一句话:“...最重要的问题是考虑我们应该走多远才能把抛射体的性质赋予光的粒子或光子。”
由于爱因斯坦和其他人的努力，光的波粒二象性很快获得了广泛的认可。
9.4德布罗意假说
作为量子力学的前奏，路易·布罗意的物质波理论具有特殊的重要性。
德布罗意是法国物理学家。他学习历史，对科学感兴趣。第一次世界大战期间，我在军队服役，在电台工作。我平时喜欢看科学著作，尤其是庞加莱、洛伦茨、朗之万的作品。后来对普朗克、爱因斯坦、玻尔的工作产生了兴趣，却转向了物理学。退伍后，我跟随朗之万攻读物理学博士学位。他的哥哥莫里斯·德布罗意是x光专家。路易斯和莫里斯一起研究X射线，他们经常讨论相关的理论问题。莫里斯在1911第一次索尔维会议上做秘书，负责整理文件。这次会议的主题是关于辐射和量子理论。会议文件给了路易斯很大的启发。莫里斯与另一位x光专家w·布拉格保持密切联系。布拉格曾经提倡X射线的粒子性。这个观点对莫里斯影响很大，所以他经常和弟弟讨论波和粒子的关系。这些条件促使德布罗意深入思考波粒二象性。
米（meter的缩写））法国物理学家布里渊在1919—1922期间发表了一系列论文，提出了可以解释玻尔定态轨道原子模型的理论。他设想原子核周围的“以太”会因电子的运动而激发出一种波，这些波会相互干涉。只有电子的轨道半径合适，才能形成围绕原子核的驻波，所以轨道半径是量子化的。这个观点被德布罗意吸收，他去掉了以太的概念，把以太的涨落直接交给电子本身，对原子理论进行了深入的探讨。
从1923年9月到10年10月，德布罗意在《法国科学院通报》上发表了三篇关于波动和量子的论文。第一个主题是“辐射波和量子”。提出物理粒子也具有波粒二象性，运动粒子对应有一个正弦波，两者始终保持同相。后来，他把这种假想的非物质性波称为相波。他考虑了静止质量为m0的运动粒子的相对论效应，将相应的内禀能量m0c2视为频率为ν0的简单周期现象。他把相波的概念应用于在封闭轨道上绕原子核运动的电子，推导出玻尔量子化条件。在第三篇题为《量子气体运动理论与费马原理》的论文中，他进一步提出“只有满足相波共振才是稳定轨道。”在第二年的博士论文中，他写得更清楚:“共振条件是l=nλ，即电子轨道的周长是相位波长的整数倍。”
在第二篇题为《光学——光量子、衍射和干涉》的论文中，德布罗意提出了如下假设:“在一定情况下，任何运动的粒子都可以被衍射。通过相对较小开口的电子群会出现衍射现象。正是在这方面，才有可能找到对我们观点的实验验证。”
这里有两点需要说明:第一，德布罗意没有明确提出物质波的概念，只是用了相波或相波的概念，认为是一种想象的非物质波。但是是什么样的浪呢？在博士论文的最后，他特别声明:“我故意把相位波和周期现象弄得模糊不清，就像光量子的定义一样，可以说只是一种解释，所以最好把这个理论看作是一种物理内容不明确的表述，而不是一个最终的理论。”物质波是薛定谔在建立了薛定谔方程并解释了波函数的物理意义后提出的。其次，德布罗意没有明确提出波长λ与动量P的关系:λ=h/P(h为普朗克常数)，但后来人们发现这种关系隐含在他的论文中，于是称之为德布罗意公式。
德布罗意的博士论文得到了答辩委员会的高度评价，认为很有原创性，但人们总觉得他的想法太过神秘，没有认真对待。比如在答辩会上，有人问什么可以验证这个新概念。德布罗意回答说:“通过电子对晶体的衍射实验，应该可以观察到这种假设波动的效果。”在他哥哥的实验室里，一位实验物理学家，威利尔，试图用阴极射线管做这个实验。他没有成功就放弃了。后来分析，可能是电子的速度不够高，作为靶子的云母晶体吸收了空气中的自由电荷。如果实验者认真去做，一定会做出一个结果。
德布罗意的论文发表后，当时并没有太大的反应。是爱因斯坦的支持引起了后来人们的注意。朗之万曾经把德布罗意论文的复印件送给爱因斯坦，爱因斯坦看到后非常高兴。他没想到，他的光的波粒二象性思想在德布罗意手里发展成如此丰富的内容，并延伸到运动粒子。当时爱因斯坦正在写量子统计的论文，所以加了一段介绍德布罗意的工作。他写道:“物质粒子或物质粒子系统如何与波场对应，德布罗意先生已经在一篇非常值得注意的论文中指出了。”
就这样，德布罗意的作品立刻吸引了所有人的目光。
9.5物质波理论的实验验证
上一节提到，德布罗意曾经设想，在晶体对电子束的衍射实验中，有可能观察到电子束的波动。希望这种预见能够实现。耐人寻味的是，此时有两个令人费解的实验结果等待理论上的正确解释。这两个实验分别是C.W .拉姆绍尔的电子-原子碰撞实验和C.J .戴维森的电子散射实验。
1913年，德国物理学家让·绍尔发展了一种研究电子运动的实验方法，称为让·绍尔环法。这样，可以高精度地确定慢电子的速度和能量。粒子间碰撞有效截面的概念是由冉·绍尔首先提出的。第一次世界大战后，冉·绍尔继续用他的环法进行慢电子与各种气体的原子碰撞实验研究。1920年，他在一篇题为《气体分子对慢电子的截面》的文章中报道，他发现氩有特殊的行为。
实验装置如图9-7所示。
Ransauer用不同的气体填充该室，例如氢气、氦气、氮气和氩气。经过多次测量，他发现一般气体的截面“随着电子速度的降低而趋于恒定，但氩气的截面变得特别小”从氩气的这种异常行为中，冉·绍尔得出结论:“在这种现象中，观察到最慢的电子可以自由地穿透到氩原子中。”
图9-8是惰性气体Xe、Kr、Ar对电子的散射截面随电子速度变化的曲线，这是Ran Sauer根据很多人的实验结果做的。图中横坐标是加速电压与电子速度成正比的平方根值，纵坐标是散射截面q，单位为原子单位，其中α0为玻尔原子半径。三种惰性气体的曲线形状大致相同。当电子能量约为10eV时，Q达到最大值，然后开始下降。当电子能量逐渐降低到65，438+0 ev左右时，Q的最小值再次出现。能量再次降低，q值再次上升。事实确凿地证明，低能电子与原子之间的弹性碰撞无法用经典理论来解释。
■图9-7兰绍尔环法
■9-8冉绍尔的实验结果
这就是当年令人费解的Ranshoer效应。
戴维森的电子散射实验比冉绍尔的电子碰撞实验更早得到奇怪的结果。戴维森是美国西部电气公司(后来的贝尔电话实验室)工程部的研究员，从事热电子发射和二次电子发射的研究。1921年，他和助手昆斯曼用电子束轰击镍靶时，发现镍靶反射的二次电子具有奇怪的角分布，分布曲线如图9-9所示，有两个极大值。戴维森没有放过这种现象，反复尝试，并在1921的《科学》杂志上写了一篇文章。他当时的观点是，最大值的出现可能是电子层的象征，这项研究可能会找到另一种探测原子结构的方法。
■图9-9戴维森出版的电子散射曲线(1921)
这一事件引起了德国著名物理学家M.Born的注意，他要求一位名叫F.Hund的研究生(后来著名的光谱学家)根据戴维森的电子层假说重新计算电子散射曲线的极小极大。在一次讨论课上，洪德做了一个报告，引起了另一位研究生W. El W.Elsasser的兴趣，Elsasser的思想特别活跃，他非常关注物理学各个领域的新进展。当他得知爱因斯坦和玻色最近发表了量子统计理论时，他想找爱因斯坦的文章读一读。爱因斯坦在文章中特别提到了德布罗意的物质波假说，极大地启发了埃尔萨瑟。不久，埃尔萨瑟读了德布罗意存放在波恩的文件。他的思想突然有了飞跃。戴维森和孔斯曼的极大极小值可能是由电子涨落引起的吗？
他立即根据德布罗意公式用计算尺估算出最大值所需的电子能量，发现数量级是正确的。几周后，他给德国杂志《自然科学》写了一篇通讯，题为《自由电子的量子力学解释》。在这篇文章中，他特别提到波动性假说不仅可以解释戴维森和孔斯曼的实验，还可以解释兰肖尔效应。在文章的最后，他表示，为了获得定量验证，他需要准备进一步的实验。他花了三个月考虑实验方案，最后因为技术力量不足而放弃。
从1921开始，戴维森一直在研究电子轰击镍靶时的异常行为。他仍然沿着电子层的方向进行研究，没有关注埃尔萨瑟的论文。从65438到0925，一次偶然的意外让他的工作有了戏剧性的进展。一天，他的助手Germer正准备给实验试管加热脱气。真空系统的碳阱瓶突然爆裂，空气冲入真空系统，镍靶严重氧化。以前也有过类似事故，经常整管报废。这一次，戴维森决定采取修复方法，在真空和氢气中加热，使阴极脱气。折腾了两个月，又恢复了正式实验。中间，奇迹出现了。5月初1925，结果和1921几乎一样，但是5月中旬曲线特别变化，出现几个尖峰，如图9-10。他们立即采取措施切开管道，看看里面发生了什么。在公司一位显微镜专家的帮助下，发现修复过程中镍靶发生了变化。原本抛光成极光的镍面现在看起来形成了一排大约十个明显的晶面。他们得出结论，散射曲线异常的原因是原子重新排列成晶体阵列。
■图9-10事故前后对比(1925)
这个结论促使戴维森和杰默修改他们的实验计划。由于小晶面排列混乱，无法进行系统的研究，于是他们制作了一个大单晶镍，向特定方向切割做实验。他们事先对这项工作并不熟悉，所以前前后后花了将近一年的时间准备新的镍靶和管子。有趣的是，他们做了大量的X射线衍射实验，拍了大量的X射线衍射照片来熟悉晶体结构，但是他们并没有把X射线衍射和他们所从事的电子衍射联系起来。他们设计了一个非常巧妙的实验装置，镍靶可以沿着入射束的轴线360°旋转，电子散射后的收集器也可以采取不同的角度。显然，他们的目标已经从探索原子结构转移到探索晶体结构。在1926中，我们继续做电子散射实验，结果并不理想，无法得到事故后的曲线。
这时，英国科学促进协会正在牛津开会。戴维森参加了会议。在1926年8月10日的会议上，他听到德国著名物理学家玻恩说“切维森和孔斯曼的实验...从金属表面反射”是德布罗意波动理论预言的电子衍射的“证据”。戴维森没想到他三年前的实验如此重要。
会后，戴维森找到玻恩等著名物理学家，向他们展示了新获得的单晶散射曲线，并与他们进行了热烈的讨论。玻恩建议戴维森仔细研究薛定谔关于波动力学的论文。这场讨论对戴维森的工作有决定性的影响。回到纽约后，他重新制定了研究计划。有了明确的勘探目标，工作进展相当迅速。此时，戴维森已经有意识地接受了波浪理论的指导，并有效地发挥了自己的技术专长。戴维森和杰玛的现实