发现的背景
人物介绍
发现的过程
发现的突破点
对科学史的影响 |
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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。先是刚刚提到的那位戴蒙德宣布他在氦中进行电子散射实验得到反常曲线，正是电子的折射现象。这引起了大家的极大兴趣。后来才搞清楚，实际上并不是电子衍射，因为电子和氦的作用避免不了非弹性碰撞，所以才出现反常曲线。戴蒙德只好宣布撤消这项成果。而这个实验室的另外几位物理学家，例如布拉开特、查德威克和埃利斯（C.Ellis）都试图实现电子衍射，然而都因高真空和离子检测技术的困难而未获成功。
（4）美国的布朗大学有一位名叫伐斯沃斯（H.E.Farnsworth）的物理学家，他几乎与戴维森同时也得到过电子散射实验的反常曲线。布朗大学在美国东部的诺德岛州（Rhode
Island），邻近戴维森所在的纽约。然而伐斯沃斯没有机会去欧洲参加学术会议，更不了解物质波假说的提出和量子理论的发展，也就失去了发现。
我们从电子衍射的发现史可以得到许多启示，其中最重要的一条也许是：有先进的实验技术固然重要，但缺乏理论指导往往会陷于盲目；而理论上的设想，如果没有实验技术的支持，也难以实现；只有密切注视理论的新动向、又充分掌握先进的实验技术，才有可能登上科学的高峰。这一点在当代的物理学研究中也许有特别重要的意义。
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