光的波粒二象性是量子力学中的一个核心概念，它表明光在某些实验条件下表现出波动性质，而在另一些条件下则表现出粒子性质。这一现象最早由法国物理学家路易·德布罗意在1924年提出，并由后续的实验如干涉、衍射、光电效应等得到证实。
波动性
光可以表现为干涉和衍射现象，这些现象是波动性质的直接证据。
光的干涉和衍射实验清楚地证明了光具有波动特性。
粒子性
光电效应和康普顿散射等现象表明光具有粒子性质，即光子概念。
光子是具有特定能量和动量的离散粒子，其能量由公式ε=hv给出，动量由公式p=h/λ给出。
波粒二象性的统一
波动性和粒子性不是对立的，而是相互补充的，取决于观测方法和实验条件。
在某些情况下，当光的粒子数密度极高，且探测仪器分辨能力不足以区分单个光子时，光表现为经典电磁波，遵循Maxwell方程组。
量子力学中的波函数
粒子的状态由波函数描述，波函数可以是多维的数学对象，与粒子的波粒二象性紧密相关。
量子力学中的不确定性原理指出，粒子的位置和动量不能同时被精确测量，这反映了波粒二象性。
光的波粒二象性挑战了经典物理学的直观认知，并催生了量子力学的诞生。这一概念表明，在微观世界中，物质可以展现出不同的性质，取决于实验的设置和观察方式