光的波粒二象性

光同時具有波動和粒子的雙重性質：繞射、干涉等現象展現波動性；光電效應則展現粒子性。愛因斯坦稱之為「光子」。

背景知識

理解此概念前需要先掌握：

• 光的粒子說與波動說 — 歷史上的兩大對立學說
• 量子論與光電效應 — 光的粒子性的實驗證據

詳細說明

光兼具兩種性質：

• 波動性：可由光的繞射、干涉等現象（如楊格雙狹縫干涉實驗）獲得佐證
• 粒子性：可由光電效應等現象（愛因斯坦 1905 年光量子論）獲得佐證

愛因斯坦認為光是一種「量子」，兼具「波動」和「粒子」的雙重性質，稱之為「光子」。1921 年因光電效應的解釋獲諾貝爾物理獎。

1924 年德布羅意進一步提出物質波理論：不只光子，所有物質粒子都具有波粒二象性。密立坎 1911 年的油滴實驗測得電子電荷，統一了粒子說與波動說的爭辯。

常見錯誤

此段為 LLM 增強內容，教材原文未提及。

1. 錯誤認知：光有時是波、有時是粒子
   • 正確理解：光始終同時具有波和粒子兩種性質，觀測到哪一面取決於實驗設計
2. 易混淆概念：波粒二象性只適用於光
   • 區別：德布羅意物質波理論指出所有物質都有波粒二象性，只是宏觀物體的波長極短

相關概念

• 光的粒子說與波動說 — 歷史爭論的起源
• 量子論與光電效應 — 粒子性的理論基礎
• 原子模型演進 — 波粒二象性對原子理論的影響

相關題目

• Q-光學-波粒二象性-01 — 光兼具哪兩種性質
• Q-近代物理-波粒二象性佐證-01 — 區分波動性和粒子性的實驗證據