La Hipótesis de Louis De Broglie
Como la luz posee propiedades ondulatorias y corpusculares, parece lógico preguntarse si la materia posee también características ondulatorias y corpusculares. En 1924 Louis de Broglie, sugirió esta idea en su tesis doctoral, para la longitud de onda de ondas electrónicas, escogió la expresión ʎ = h/p, donde p es el momento lineal del electrón.
Para la frecuencia de las ondas electrónicas escogió la ecuación de Einstein que relaciona la frecuencia y la energía del fotón: f= E/h.
Hoy se admite que estas ecuaciones pueden aplicarse a todo tipo de materia. Sin embargo, para un objeto macroscópico, las longitudes de ondas son tan pequeñas que es imposible observar las propiedades habituales de las ondas, tales como la interferencia o la difracción. Incluso una mota de polvo, con una masa tan pequeña de 1 microgramo tiene una masa demasiado grande para que pueda observarse cualquier característica ondulatoria.
La observación de los fenómenos de difracción e interferencia constituye la prueba esencial que pone en evidencia la existencia de las propiedades ondulatorias de los electrones. Esta observación la realizaron por primera vez, de forma accidental, en 1927 C.J Davisson y L.H Germer cuando estaban estudiando la dispersión de los electrones en un blanco de níquel.
Después de calentar el blanco para eliminar un recubrimiento de óxido que se había acumulado durante un interrupción accidental del sistema de vacío, vieron que la intensidad de los electrones dispersados expresada en función del ángulo de dispersión mostraba máximos y mínimos. Su blanco había cristalizado y, por accidente, habían observado la difracción de electrones; a partir de ahí elaboraron un blanco compuesto por un solo cristal de níquel y estudiaron a fondo este fenómeno.