Durch Beugungsexperimente (1912) kann man die Periodizität der Kristalle feststellen.
Lokale Sonden: Kernspinresonanz, Mößbauer-Spektroskopie
Eine direkte Beobachtung von Atomen ist durch moderne Techniken möglich wie beispielsweise
Hierbei müssen extrem dünne Proben verwendet werden (Frau Gerthsen).
Eine Metallspitze wird ganz nah an der Oberfläche vorübergefahren. Dann wird festgestellt, mit welcher Wahrscheinlichkeit Elektronen in das Material über- oder aus dem Material heraustreten (Tunnelstrom wegen Überlappung der Wellenfunktionen in Spitze und Probe). Damit ist aber leider „nur“ die Oberfläche zu sehen.
Für Erkenntnisse über das Innere eines Materials sind Beugungsexperimente von Interesse.