我認為是光子，大家以為?

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光有波粒二象性18世紀中葉，牛頓認為，光是由很小的物質微粒組成，從發光體發出，猶如一群飛行的子彈，從而建立了光的微粒說。19世紀中葉，波更斯和菲涅爾等人通過對光的反射、折射、干涉和衍射的廣泛研究，認定光是一種波。之后，麥克斯韋提出了電磁波的理論，認為光本身就是一定波長范圍的電磁波。　　光就是電磁波，光的量子性，確切地講應該是電磁場的量子性，這就是量子力學研究的范疇。　　德國人普朗克在1900年提出量子假說，并于1906年建立經典量子論的理論基礎，即能量只能取某一基本量（即能量子或作用量子）的整倍數，這一作用量子也稱普朗克常數（h），是微觀世界的基本標志。量子論的誕生使物理學進入了一個新的時代，普朗克因此于1918年獲獎。　　德裔美國人愛因斯坦1905年進一步確認和發展了普朗克“能量子”的觀念，并提出了“光量子說”：光是由一個個能量單體量子組成，這種光量子除了有波的性狀之外，還有粒子的發現，從而圓滿地解釋了光電效應。鑒于這個發現，愛因斯坦榮獲了1921年諾貝爾獎。同時，他發展了量子理論，創立了相對論。量子論與相對論一起，導致了20世紀初的物理學大革命。　　丹麥人玻爾是經典量子論和現代量子論的創立者之一，1913年把量子化的概念引進原子結構理論，即把愛因斯坦和普朗克的量子論與核式原子概念結合起來，從而解釋了原子發射的光譜，榮獲1922年諾貝爾獎。此后，他提出電子的波動模型與它的粒子性是互補的，使量子力學的發展由經典量子論進入現代量子論的階段。　　美國人康普頓1922年通過光與電子的散射實驗，觀測到了光在散射過程中顯示出的粒子性，從而證明光是由具有特定頻率的能量子——光子組成；1923年發現并解釋了X射線與電子撞擊時波長的變化，從根本上證明了光不僅是電磁波，也是具有能量動量的粒子，為量子論提供了有力的證據。這個被稱為“康普頓效應”的發現獲1927年諾貝爾獎。1924年玻色進一步提出，光子是質量為零、自旋量子數為1的粒子。　　20世紀初由于光的波動性和光的粒子性都是由可靠的實驗所證明，使科學家們“光同時具有粒子性和波動性”的觀念得以確立：光既不是像子彈一樣經典理論中的質量粒子，也不是像水波一樣的經典理論中的波。這就是自然界所表現出來的特征，稱為光的波粒二象性。

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二者兼有。光子是物質，光波是能量，光本身具有二者的共同屬性。

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波

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光的波粒二象性 光的干涉、衍射和偏振等現象無可爭辯地表明光具有波動性，而光電效應又無可爭辯地表明光是具有能量E＝hv的光子流，也就是說光具有粒子性．這樣，已經退出歷史舞臺的光的微粒說，在二十世紀初又以新的形式被重新提了出來。當然人們現在對光的粒子性的認識比起十七世紀牛頓提出微粒說時已經不大相同．人類對光的本性的認識經過曲折的發展過程已經越來越深入了．現在，人們認識到，光既具有波動性，又具有粒子性，也就是說，光具有波粒二象性．十七世紀的微粒說和波動說是互相對立的兩種學說，都企圖用一種觀點去說明光的本性，這是受了傳統觀念的影響．傳統觀念是我們在觀察周圍世界的宏觀現象中形成的，波動性和粒子性在宏觀現象中是互相對立的、矛盾的，沒有任何宏觀物體既有波動性、又有粒子性．對于宏觀物體來說，波粒二象性是不可想象的．但是，對于光子這樣的微觀粒子，卻只有從波粒二象性出發，才能說明它的各種行為。實際上，光子說并沒有否定光的電磁說，光子的能量E＝hv，其中的頻率v表示的仍是波的特征．此外，從光子說和電磁說還往往得到一致的結論．例如，光子說和電磁說都可以推導出光具有動量，并且為實驗所證實．光子說的結論是光子的動量P=hv/c ，電磁說的結論是輻射能E具有的動量是p＝E/c．由于光子的能量E＝hv，所以從這兩個學說得到的結論是一致的．由于c＝λν，光子的動量也可以寫成 P=h/λ ，式中的波長λ表示的也是波的特征．可見，對于宏觀物體來說不可想像的波粒二象性，在微觀世界卻是不可避免地必須予以承認的現實．接受光的波粒二象性，就要求我們既不可把光當成宏觀觀念中的波，也不可把光當成宏觀觀念中的粒子．那么，在微觀世界中，波和粒子又是怎樣統一起來的呢？物理學家做的下述實驗可以幫助我們理解這個問題．在光的雙縫干涉實驗中，在像屏處放上照相底片，并設法減弱光流的強度．由于每個光子的能量hv可以從頻率v算出，因此進一步從光流的能量可以算出所含光子的數目．這樣就可以使光流減弱到使光子只能一個一個地通過狹縫．實驗結果表明，如果曝光時間不太長，底片上只出現一些無規則分布的點子，那些點子是光子打在底片上形成的，表現出光的粒子性．這些點子的分布是無規則的，可見光子的運動跟我們在研究宏觀現象時假設的質點的運動不同，沒有一定的軌道．如果曝光時間足夠長，底片上就出現了規則的干涉條紋，就象用強光經短時間曝光后產生的一樣．可見，光的波動性是大量光子表現出來的現象．在干涉條紋中，那些光波強度大的地方，也就是光子到達機會多的地方，或者說，是光子到達的幾率大的地方；光波強度小的地方，是光子到達的幾率小的地方．所以，從這種意義上，可以把光的波動性看做是表明大量光子運動規律的一種幾率波．一般說來，大量光子產生的效果往往顯示出波動性，個別光子產生的效果往往顯示出粒子性，讓我們稍稍詳細地說明一下．無線電波的頻率較低，波長較長，這種電磁波的“光子”的能量很低．以頻率為1兆赫的無線電波來說，它的“光子”的能量只有4×10-9電子伏．能量這樣低，只有非常大量的“光子”才能使接收裝置發生反應．較好的接收機大約要每秒收到1010個這樣的“光子”才起作用．所以，這部分電磁波的波動性很容易觀察到，要觀察這部分電磁波的粒子性，覺察個別“光子”的作用，卻是非常不容易的．可見光的頻率范圍大致是4×1014～8×1014赫，這種光子的能量大約是幾個電子伏．人造的儀器設備既可以比較容易地探測到大量的這種光子的作用，也可以比較容易地探測到少數這種光子的作用，因此這種電磁波的波、動性和粒子性都能夠比較容易地觀察到．隨著電磁波頻率的增大，波長越來越短，波動性就越來越不顯著，而粒子性卻越來越明顯了．倫琴射線的光子的能量大約是幾千電子伏，γ射線的光子的能量在幾兆電子伏以上．個別γ射線的光子很容易探測出來，而要看到它們的干涉、衍射現象卻很困難了．倫琴射線只有用晶體作衍射光柵才能看到衍射圖樣，因為晶體內粒子間的距離恰好是10-10米左右．至于γ射線，連用晶體作衍射光柵也不行，因為晶體里粒子間的距離，比它的波長大得不可比擬．總之，要理解各種頻率的電磁波，我們必須綜合運用波動的觀點和粒子的觀點．而且要注意到，這里的波動并不等同于宏觀世界里的機械波，這里的粒子也不等同于宏觀世界里的質點。