- Двойственность свойств света
Волновая природа света была установлена в начале XIX века, когда ряд экспериментов по дифракции и интерференции света ниспроверг конкурировавшую с волновой корпускулярную теорию света. Теория фотоэффекта Эйнштейна снова вызвала к жизни представление о свете, как о потоке частиц – по крайней мере, при взаимодействии света с атомными электронами. Не означает ли это, что надо отбросить волновую теорию и вернуться к старой корпускулярной теории света? Или же в этом специфическая особенность света, проявляющего то волновые, то корпускулярные свойства?
Ответы на эти вопросы были получены в 20-х годах XX столетия в серии экспериментов, выполненных в США и Англии.
Одновременное наличие у объекта волновых и корпускулярных свойств получило название корпускулярно-волнового дуализма. В одних процессах проявляются волновые свойства, в других – корпускулярные. Долгое время природа этого дуализма была совершенно непонятна, и он казался искусственным объединением противоречивых свойств материи.
Для преодоления этого противоречия датский физик Нильс Бор сформулировал принцип дополнительности, который утверждал, что для полного понимания природы света необходимо учитывать как волновые, так и корпускулярные свойства света: они взаимно дополняют друг друга. Однако для объяснения какого-либо эксперимента следует использовать либо волновые, либо корпускулярные представления о природе света, но не те и другие одновременно. Только после создания квантовой механики выяснилось, что своеобразное «раздвоение личности» света закономерно и представляет собой проявление специфических свойств материи, присущих всему микромиру.
§ Принцип дополнительности: Если в каком-либо эксперименте мы можем наблюдать одну сторону физического явления, то одновременно мы лишены возможности наблюдать дополнительную к первой сторону явления.
Принцип дополнительности отражает невозможность точно описывать объекты микромира с помощью понятий классической механики. В классической механике описывать состояние частицы с помощью например, координаты и импульса можно потому, что в макромире положение и скорость движущейся частицы действительно имеют в каждый момент времени определенные значения, которые могут быть измерены на опыте. В микромире это оказывается невозможным из-за двойственной, корпускулярно-волновой природы микрообъектов.
- Двойственность свойств частиц
В 1924 г. Луи де Бройль выдвинул смелую гипотезу, что дуализм не является особенностью одних только оптических явлений, но имеет универсальное значение. «В оптике, – писал он, – в течении столетия слишком пренебрегали корпускулярным способом рассмотрения по сравнению с волновым; не делалась ли в теории вещества обратная ошибка?» Допуская, что частицы вещества наряду с корпускулярными свойствами имеют также и волновые, де Бройль перенес на случай частиц вещества те же правила перехода от одной картины к другой, какие справедливы в случае света.
Фотон обладает энергией 
и импульсом 
.
По идее де Бройля, движение электрона или какой-либо другой частицы связано с волновым процессом, длина волны которого равна 
, а частота 
.
§ Волны де Бройля – волны, описывающие состояние микрочастиц (электронов, атомов, молекул и др.); отражают квантовую природу микрочастиц. Волны де Бройля не являются электромагнитными волнами и не имеют аналогии среди всех видов волн, изучаемых в классической физике.
- Зависимость длины волны де Бройля от массы и скорости частицы
Формулы:
- Формула де Бройля:
– длина волны де Бройля; 
– постоянная Планка; 
– модуль импульса движущейся частицы.
При скорости частицы 
, сравнимой со скоростью света 
в вакууме, импульс 
рассматривается как релятивистский.
При 
импульс частицы вычисляется, как обычно в классической механике Ньютона.
Ученые:
§ Н. Бор
§ Луи де Бройль