光的波粒二象性

      在传统物理学里认为光是大量粒子组成的，它很容易解释光的直进性，也很容易解释光的反射，然而微粒说在解释一束光射到两种介质分界面处会同时发生反射和折射，以及几束光交叉相遇后彼此毫不妨碍的继续向前传播等现象时，却发生了很大困难。

“光是波”的想法，是导致经典物理学崩溃的那些实验运用的第一个重要概念

从牛顿时代起，物理学家就一直在争论光应该被视为粒子束还是通过某种介质传播的波，但托马斯·杨在1800年前后利用简单而巧妙的双缝实验，令人信服地证明了光的波动性。

杨氏双缝实验结果发表于1807年，在物理学界引起了一些反应，但许多科学家仍然不愿意放弃光的粒子说。在一次物理竞赛中，法国物理学家奥古斯汀–让·菲涅尔（Augustin-Jean Fresnel）提交的一篇关于波动说的论文，遭到了西莫恩·德尼·泊松（Siméon Denis Poisson）等人的反对。泊松指出，如果用波的干涉现象来解释杨氏双缝实验，那么在圆形物体的阴影中心应该有一个亮斑。显然，“阴影中心的亮斑”看上去很荒谬，因此泊松拒绝接受光的波动模型。

竞赛的评委之一弗朗索瓦·阿拉戈（François Arago）对泊松的想法产生了兴趣。为了寻找阴影中心的亮斑，他精心设计了一个实验。观察这个亮斑需要格外小心，但阿拉戈最终完成了这项任务，证明了从圆形障碍物旁边经过的光线确实会发生干涉，并在阴影中心形成一个亮斑。有了“阿拉戈斑”（或“菲涅尔斑”）这个证据，大多数物理学家终于相信光的确是一种波。

阿拉戈的实验确保了波动模型的成功，但光到底是什么波呢？

直到19世纪60年代，这个谜底才被揭开，麦克斯韦方程解释说光是电磁波。在19世纪的最后几十年里，波动说的地位被牢固地树立起来，物理学家试图用电磁波来解释光和物质之间的所有相互作用。

1887年，德国科学家赫兹发现光电效应，光的粒子性再一次被证明！

1905年3月，爱因斯坦在德国《物理年报》上发表了题为《关于光的产生和转化的一个推测性观点》的论文他认为 对于时间的平均值，光表现为波动；对于时间的瞬间值，光表现为粒子性。这是历史上第一次揭示微观客体波动性和粒子性的统一，即波粒二象性。这一科学理论最终得到了学术界的广泛接受。爱因斯坦也因为波粒二象性的学说在1921年获诺贝尔奖

光的波粒二象性可以算作是量子力学的入门基础了。光的双缝干涉实验对量子力学的重要性就相当于伽利略的斜坡实验基于牛顿力学