戴維森（1881——1958），美國物理學家。芝加哥大學畢業後，在普林斯頓大學獲哲學博士學位。在著名的貝爾實驗室從事研究工作，以對金屬的熱電子發射研究而著名。因發現電子在晶體上的衍射，和喬治·湯姆森共獲1937年諾貝爾物理學獎。著有《電子的波長》。

　　電子束具有波束的特性，這是1927年初在一個大城市中心的一座大型工業實驗室和一個俯視著冷寂的大海的小型大學實驗室裡發現的。這種巧合看來很令人驚奇，因為四分之一個世紀以來，在全世界許多實驗室裡經常使用著能夠作出這一發現的實驗設備。但是，事實上這個巧合毫不稀奇。物理學上的發現往往是在時機成熟的時候，而不是在此之前得到的。條件具備，時機成熟，於是往往在相隔很遠的不同地方幾乎同時地發生了某個事件。 
　　人們可能會說，發現電子衍射的這一契機是從伽利略開始的。但是我不想和一位講述故國的歷史時總是從伊甸樂園開始講起的先生去爭辯。我將把導致物理學家們在一定的情況下必須把光看作是微粒這一事件作為我講述的起點。這個思想在1800年托馬斯·揚之後銷聲匿跡了，但在1899年又在自滿的物理學界東山再起。就在這一空。M·普朗克提出了光的量子化的概念。正像他指出的那樣，如果接受這個概念，那麼，黑體輻射的能量分佈就能得到一種完美的解釋。量子化指的是輻射和物質間的能量交換正比於輻射的頻率，能量和頻率之間的比例因子總是等於普朗克常數h。光在某種意義上是微粒的概念就這樣重新產生了。 
　　光的微粒性的這種間接證據如何才能真正作為結論被接受呢？這種概念仍然是一種猜想，因為旨在作出同樣結論的一些最初的直接證據是在實驗室的儀表和刻度尺上取得的，光的真正面目往往被歪曲而失去其真實，因此在這種情況下是一個十分勉強的證據。 
　　理查孫、卡爾·康普頓、休斯和密立根等人進行了廣泛的研究，闡明瞭光傳給單個電子的能量正比於它的頻率，闡明瞭能量和頻率之間的比例因子正是普朗克以前從黑體能譜中推出的數值。愛因斯坦迫切想要證明後一點，他在接受量子化方面不僅比普朗克還普朗克，而且他把光量子想像成整個地傳給單個電子的真實的小能包或能量粒子。 
　　現在提出光的微粒性，理由已非常充分，特別是由於1922年A.H.康普頓說明了在某些情況下，光量子（現在稱為光子）按照粒子動力學的簡單規律與電子發生彈性碰撞。光總是不合情理地出現幹涉現象，所以毫無疑問，光既是粒子的飛行，又是波的傳播，這對於我們許多人來說過去是個矛盾，現在仍然還是個矛盾。 
　　常言說，禍不單行。本世紀初，物理學家的試驗為這種悲觀的論調提供了依據。光，這個物理學的寵兒，不僅變成了一個雙頭的妖魔，而且也使電子遇到了麻煩。在公開場合，它的行為彬彬有禮，毫無反抗地遵守洛倫茲教本所規定的法則，但它隱藏在原子中時就放肆任性，行為古怪異常，沒有一個端正的力學系統能適應它的振蕩方式。對於這樣一種連動力學的基本原理都還一無所知的粒子，還能講出些什麼呢？誰能為這種反常的行徑辯解，誰能使光譜學的數據合理化呢？需要請一位天才來，而且天才也真的出現了。1913年，N·玻爾提出了「穩定的」軌道這個奇怪的概念。電子在「穩定」軌道上不停地轉動，沒有輻射；電子可以從一個軌道上消失，經過短暫的而且是不能解釋的消失後又出現在另一軌道上。這是一個古怪的圖像，是一個超現實主義者喜歡的圖像，但又是一個使觀看者著迷的圖像，因為它相當逼真地描繪了當時已知的光譜數據所包含的最突出的有規律的特徵，如巴耳未系和裡德伯常數，並且連最後一位有效數字都是正確的！這是一件傑作。非常值得註意的是，在完成這件傑作時，玻爾明智地使用了普朗克從黑體能譜中導出的常數h。 
　　在1913這一年，打開光譜之謎的可靠鑰匙似乎是最後找到了，似乎只要有時間和耐心就行了。但是這種願望從來未實現過。在這個理論最初取得輝煌成就之後，雖然也還有一些前進，但是很快就遇到了困難，最後，儘管無數的助手不屈不撓地努力，工作實際上停滯不前了。人們產生了一種感覺，玻爾深深地下沈了，但還沒有沈到底。人們感到需要尋找新的途徑，尋找新的原子理論，它應該能夠包括玻爾理論的全部優點，而且要超過玻爾理論。新的理論應當包含玻爾理論所缺少的某種尚未明確的統一原則。 
　　幾乎從一開始，人們就一直在尋找這樣一個根本原理。到了1924年，曾提出了一兩個大有希望的想法，並且在不斷地發展著。後來又出現了一種非凡的想法，旨在發展成一種絕妙的綜合，即今日的量子力學。德布羅意在他的博士論文中提出的思想是，物質也像光一樣具有二象性，它既有波的特性，又有粒子的特性。玻爾理論中的各種「限制」被看作是電子在原子內形成駐波的條件。 
　　根據與光學的類似性和普朗克常數作為玻爾理論的一個必要組成部分，德布羅意設想這個常數也可以把電子的粒子性和波動性聯繫起來，如果後者確實是存在的話。德布羅意假設，物質的粒子性和波動性也像光那樣，應當有下列關係： 
　　（粒子的能量）E＝hv（頻率，即波/單位時間） 
　　（粒子的動量）P＝ho（波數，即波/單位距離） 
　　後者可以寫成更熟悉的形式λ=h/P，式中的λ表示波長。 
　　在物理學上或許還沒有過一個概念能像這個概念那樣迅速地或者說深入地發展。德布羅意本人曾是這個發展的先驅，但主要的貢獻是更年長和富有經驗的薛定諤作出的。 
　　在最初的那些年月裡，即在十多年前，註意力都集中在原子中的電子波。可以說，波動力學產生於原子，當然它也最先應用於原子，當時似乎沒有考慮到應用於自由飛行的電子。在理論上還沒有明確地表明，電子束也像光束那樣會表現出波動性，會被合適的光柵散射而顯示出衍射，並且還沒有一位重要的物理學家提到過這個有趣的推論。首先註意到這一點的是埃爾薩瑟，他於1925年指出，衍射實驗將證實電子波在物理上是存在的。發現電子衍射的舞臺佈景現在已準備就緒。 
　　我愉快地告訴大家，埃爾薩瑟的建議剛提出不久，顯示電子衍射的實驗就在紐約開始了。更令人高興的是，德布羅意論文的複印本到達美國的第二天，這項工作就開始了。實際情況與其說是判斷正確，不如說是偶然機會。這項工作實際上開始於1919年的一次偶然的發現：次級電子發射的能譜以初級電子的能量為其上限，即使是用幾百伏電壓加速的初級電子亦是如此。實際上，這是電子在金屬上作彈性散射。 
　　由此便開始了彈性散射電子按散射角的分佈的研究，後來又出現了一個純粹是偶然的發現，彈性散射強度隨晶體的取向而異。由此很自然地引起了對在預先確定好取向的單晶上作彈性散射的研究，這方面的工作是在1925年開始的，即德布羅意論文發表的次年，波動力學開始第一次大發展的前一年。由此可見，紐約的實驗開始時並不是為了驗證波動理論。只是到了1926年夏，我在英國和理查孫、玻恩、夫蘭克等人討論了這項研究工作，才使其具有這種特徵。 
　　對衍射電子束的研究開始於1926年秋，但到第二年才發現了一些，先是一例，後來接連發現了20個其他的事例，其中有19個可以用來驗證波長和動量之間的關係，而且每次都在測量精確度範圍內證明了德布羅意公式λ=h/p的正確性。 
　　我想扼要講一下實驗的結構。這一系列的實驗持續了八九年，而且需要制備和更換複雜的儀器。不用我說大家就會知道，這些工作不是我一個人做的。我的許多同事自始至終都對這項研究作出了貢獻，其中主要的有兩位：特別能幹的C·H·孔斯曼博士和L·H·革未博士。孔斯曼博士在研究工作的早期階段就和我在一起。革未博士的才能和努力使大部分關鍵性實驗得以成功，他是1924年接替孔斯曼博士的。 
　　借此機會我還想對貝爾電話實驗室研究主任，故的H·D·阿諾德博士和對w·威爾遜博士表示敬意。w·威爾遜博士是我的直接領導人，他非常有遠見，他預見到這些研究對通訊科學會有貢獻。事實上他的看法是正確的，今天在我們的實驗室，也像在其他工業實驗室中一樣，電子衍射應用於分析物質結構是非常成功和有力的。 
　　但是我今天要講的既不是這些，也不是從1927年以來在全世界各地的實驗室中所進行的關於電子衍射的許多出色的和重要的研究。我只想借此機會對湯姆遜實驗表示我的欽佩。這些實驗在各方面和我們的不同。湯姆遜在那遙遠的亞伯丁用這些實驗與我們在紐約同時地證明了電子衍射和驗證了德布羅意公式。我還應提到斯特恩和愛斯特曼於1929年卓越地進行了一些很難作的實驗，這些實驗與我們的研究課題有密切的關係。他們用這些實驗說明了氫原子也遵循德布羅意-薛定諤的理論發生衍射。 
　　電子衍射的發現對於增強我們關於物質波的物理真實性的信念是重要的和及時的。大家可以設想，假如沒有發現衍射的話，那麼，今天我們在這方面的信心就不會有如此之大，建築在波的概念上的力學就不會如此成功地去說明原子物理和亞原子物理中的現象。