1. 光的本性之争（粒子 vs 波）

牛顿的粒子说：牛顿认为光是由极小的“微粒”组成的。这能很好地解释光的直线传播和反射。

惠更斯的波动说：惠更斯认为光是一种“波”。这能解释光的折射、干涉和衍射（例如：双缝实验）。

麦克斯韦方程组预言光是一种电磁波，赫兹的实验证实了这一点。至此，波动说似乎取得了完胜。

2. 量子时代的转折：爱因斯坦与光电效应；

然而，到了20世纪初，经典波动理论在解释光电效应时遇到了致命困难。

现象：用光照射金属板，会逸出电子（光电子）。

经典波动理论的预言：光越强（波幅越大），逸出的电子能量应该越高。但实验结果却是：光强只决定逸出电子的数量；而电子的能量只取决于光的颜色（频率） 。频率低于某个阈值，无论光多强，都无法逸出电子。

（像不像自己觉得自己很厉害，懂的超级多，但现实却很打脸，所呈现与自身所想完全不一样。）

爱因斯坦的解释（1905年）：爱因斯坦借鉴了普朗克的“量子”概念，提出光是由一个个不可再分的能量粒子——光子组成的。每个光子的能量 E 与其频率 ν 成正比：E = hν（h为普朗克常数）。

（这是师父借科学解释，但不代表师父学过，是师父懂规律或叫做道，所以知道。）

粒子性体现：一个光子像一个“粒子”，将其全部能量一次性交给一个电子。

阈值解释：只有当单个光子的能量 hν 足够大（超过金属的逸出功）时，才能“踢出”电子。

意义：爱因斯坦因此获得了诺贝尔奖。这个解释表明，光在与物质发生能量交换时，表现得像粒子。

3. 德布罗意的大胆延伸：物质波：

如果光这种被认为是波的东西，可以表现出粒子性，那么反过来呢？

德布罗意假说（1924年）：法国物理学家德布罗意提出，一切物质（包括电子、质子、甚至宏观物体）都具有波粒二象性。他给出了着名的德布罗意关系：

动量（粒子性） ? 波长（波动性）：λ = h / p

λ：德布罗意波长。

h：普朗克常数。

p：粒子的动量。

意义：这个假说将波粒二象性从光推广到了所有物质，统一了物质和光的图像。

4. 电子的波动性被证实：戴维森-革末实验：

实验：将一束电子射向镍晶体，观察散射后的电子强度分布。

结果：观察到了清晰的衍射图样——这是波独有的特征！

计算：测出的衍射环位置所对应的波长，与用德布罗意公式 λ = h / p 计算出的波长完全一致。

意义：确凿地证明了电子具有波动性。德布罗意因此获得诺贝尔奖。

（换言之，波可以化为电子，电子亦可转化为波。）

理解波粒二象性的关键：

1. “粒子”和“波”都不是经典意义上的，

这里的“粒子”不是牛顿力学中那个有确定轨迹的小球。

这里的“波”也不是水波或声波那种需要介质的机械波。

它是一种量子物体，其行为有时像经典的粒子，有时像经典的波，但本质上它是另一种东西。我们只能用“粒子”或“波”这些经典概念去近似地描述它在特定实验下的表现。

2. 概率波——哥本哈根诠释：

最主流的解释是：与粒子相联系的波是一种概率波。

波的振幅的平方（|Ψ|2）代表了在空间某处找到这个