波粒二象性, SPM Physics Glossary

释义

光和物质根据观测方式的不同，既能表现出波动性又能表现出粒子性的概念。

波粒二象性是指光和物质都会根据实验的不同而表现出两种行为。光在衍射和干涉中表现为波，但在光电效应中表现为一束称为光子的粒子。

一个光子所带的能量为 E = hf，其中 h 为普朗克常数（约 6.63 × 10⁻³⁴ J s），f 为频率，单位赫兹（Hz）；能量单位为焦耳（J）。

正确用法示例：“光的干涉显示了它的波动性，而光电子的发射显示了它的粒子性，因此光表现出波粒二象性。”它是一个概念，而不是一个物理量，所以没有自己的单位或符号。

不要把波粒二象性（一件事物同时表现两种行为这一整体概念）与光电效应混淆，后者只是显示粒子性的一个实验。二象性更为广泛：它还包括光的波动性以及运动物质的波动性。

在试卷二中，这通常以说明或解释题出现，例如“说明什么是波粒二象性”或“解释两种现象如何共同显示波粒二象性”。完整答案应举出一个波动现象（衍射或干涉）和一个粒子现象（光电效应）作为证据。

来源: DSKP KSSM Physics Form 4 and 5 (Versi English) (Bahagian Pembangunan Kurikulum (BPK), KPM)

常见问题

波粒二象性除了适用于光，也适用于物质吗？

是的。在 SPM 课程中重点是光同时表现波动性和粒子性，但这一概念也指出运动的物质（例如电子）可以表现出波动性。

哪个实验显示光的粒子性？

光电效应。只有当光的频率足够高时，光才会把电子从金属表面打出，这可用光以能量 E = hf 的单个光子形式到达来解释。

光可以同时是波又是粒子吗？

它从不在同一个实验中同时表现两种行为。表现出哪种行为取决于观测的方式，但整体上光需要用两种描述，这就是波粒二象性。