波動(wave)和光的粒子性質(particle nature of light)的區別

光的波性和粒子性的關鍵區別在於，光的波性說明光可以表現為電磁波，而光的粒子性則表示光由稱為光子的粒子組成。

波粒二象性是量子力學中的一個概念。它指出所有的粒子和量子實體不僅有波的行為，而且有粒子的行為。經典的“波”和“粒子”概念不能完全描述量子尺度物體的行為，因此，波粒二象性理論對此非常重要。

什麼是光的波動性(wave nature of light)？

波是能量通過空間傳輸的週期性振盪。光的波動性說明光是一種電磁波。人類可以看到這種波動。光的波動性的第一個例證是利用衍射和干涉實驗。

光的產生是從這兩種方法之一-白熾或發光。白熾度是熱物質發出的光，而發光是在激發電子下降到地面能級時發出的光。

圖01：電磁波示意圖

和其他電磁波一樣，光可以通過真空。而且，它是週期性的，這意味著它在空間和時間上都有規律地重複。與其他波類似，光也有一個波長（兩個波之間的距離）、頻率（單位時間內出現的波的數量）和速度（大約3 x 108 m/s）。

粒子是物質的一部分。然而，在光的粒子性質中，我們稱光粒子為光子。1700年，艾薩克·牛頓爵士指出，光是一束粒子，因為當他用稜鏡將太陽光分成不同的顏色時，所產生的陰影的邊緣非常清晰和清晰。

圖02：光通過稜鏡時的色散的概念動畫

光子是基本粒子和光的量子。我們可以通過方程E=hv來計算光子的能量，其中能量是E，h是普朗克常數，v是光速。在這裡，增加光的強度意味著我們增加了單位時間內穿過一個區域的光子數。此外，光子沒有質量，但它是一個穩定的粒子。在相互作用過程中，光子可以將其能量傳遞給另一個粒子。

波粒二象性是一種描述光具有波性和粒子性的理論。光的波性和粒子性的關鍵區別在於，光的波性解釋了光可以表現為電磁波，而光的粒子性解釋了光是由稱為光子的粒子組成的。

此外，根據科學家弗朗西斯科·瑪麗亞·格里馬爾迪和艾薩克·牛頓爵士，他們首先注意到了光的這兩種性質，弗朗西斯科·瑪麗亞·格里馬爾迪觀察到了光的衍射，並指出光具有波的行為，而艾薩克·牛頓爵士發現，當稜鏡將陽光分成不同的顏色時，所創造的陰影的邊緣非常清晰，這使他得以陳述光的粒子性質。

波動(wave)和光的粒子性質(particle nature of light)的區別

現代粒子理論和光波理論都具有粒子的二重性。光的波性和粒子性的關鍵區別在於，光的波性描述光可以表現為電磁波，而光的粒子性描述光由稱為光子的粒子組成。

1“光的波動性質。”化學劇本，劇本，2019年6月1日，可在這裡查閱。