Bu aşamada akla, madde dalgaları geliyor. Maddenin dalga boyuyla momentumu arasındaki ilişki, de Broglie bağlantısıyla λ=h/p olarak veriliyor.

Buna göre; örneğin oda sıcaklığındaki (295 K) bir gazın içinde serbestçe dolaşan bir elektronun ortalama kinetik enerjisi (E=3kT/2) 6.2x10^-19 erg veya 0.04eV, momentumu (p²=2mE) ise, yaklaşık 10^-20 g-cm/s kadardır. Yani λ=3.3x10^-7 cm kadar olur ve elektronun kinetik enerjisi arttıkça bu dalga boyu, kinetik enerjinin kare köküyle, ters orantılı olarak azalır. Kısacası elimizde; enerjisi düşük, dalgaboyu da atom düzeyinde küçük dalgalar vardır. Bu dalgaların varlığından; bir plaka üzerindeki deliğe doğru gönderilen elektronların, plakanın gerisindeki bir ekran üzerinde, yukarıdaki şekilde görüldüğü gibi bir girişim örüntüsü oluşturmasından dolayı emin olabiliyoruz. Tıpkı su ve ışık örneklerinde olduğu gibi...

Dolayısıyla, atom ve molekül boyutundaki yapıların görüntülenmesi istendiğinde, 'elektron tarama' mikroskopları kullanılır. Böyle bir mikroskopta, tarama ucu denilen, çok küçük ve ince bir iletken vardır. Bu uç, basınçla karşılaştığında minik elektrik akımları üreten ('piezoelektrik') bir 'tarayıcı aygıt'a takılıdır. Tarayıcının içerdiği elektronik bileşenler, uca elektrik akımı sağladıkları gibi; hem tarayıcıyının hareketlerini yönetip, hem de hareket duyargasından gelen sinyalleri almaktadır. Nihayet bir bilgisayar, tüm sistemi denetlemekte ve toplanan verileri işleyerek, görüntüye dönüştürmektedir.