波粒二象性是指一切物质同时具备波的特质及粒子的特质。波粒二象性是量子力学中的一个重要概念。

在经典力学中，研究对象总是被明确区分为两类：波和粒子。前者的典型例子是光，后者则组成了我们常说的“物质”。1905年，爱因斯坦提出了光电效应的光量子解释，人们开始意识到光波同时具有波和粒子的双重性质。1924年，德布罗意提出“物质波”假说，认为和光一样，一切物质都具有波粒二象性。根据这一假说，电子也会具有干涉和衍射等波动现象，这被后来的电子衍射试验所证实。

“波”和“粒子”的数学关系

物质的粒子性由能量 E 和动量 p 刻划，波的特征则由频率 ν 和波长 λ 表达，这两组物理量由普朗克常数 h 所联系。

历史

在十九世纪末，日臻成熟的原子理论逐渐盛行，根据原子理论的看法，物质都是由微小的粒子——原子构成。比如原本被认为是一种流体的电，由汤普孙的阴极射线实验证明是由被称为电子的粒子所组成。因此，人们认为大多数的物质是由粒子所组成。而与此同时，波被认为是物质的另一种存在方式。波动理论已经被相当深入地研究，包括干涉和衍射等现象。由于光在托马斯·杨的双缝干涉实验中，以及夫琅和费衍射中所展现的特性，明显地说明它是一种波动。

不过在二十世纪来临之时，这个观点面临了一些挑战。1905年由阿尔伯特·爱因斯坦研究的光电效应展示了光粒子性的一面。随后，电子衍射被预言和证实了。这又展现了原来被认为是粒子的电子波动性的一面。

这个波与粒子的困扰终于在二十世纪初由量子力学的建立所解决，即所谓波粒二象性。他提供了一个理论框架，使得任何物质在一定的环境下都能够表现出这两种性质。量子力学认为自然界所有的粒子，如光子、电子或是原子，都能用一个微分方程，如薛定谔方程来描述。这个方程的解即为波函数，它描述了粒子的状态。波函数具有叠加性，即，它们能够像波一样互相干涉和衍射。同时，波函数也被解释为描述粒子出现在特定位置的几率幅。这样，粒子性和波动性就统一在同一个解释中。

之所以在日常生活中观察不到物体的波动性，是因为他们的质量太大，导致特征波长比可观察的限度要小很多，因此可能发生波动性质的尺度在日常生活经验范围之外。这也是为什么经典力学能够令人满意地解释“自然现象”。反之，对于基本粒子来说，它们的质量和尺度决定了它们的行为主要是由量子力学所描述的，因而与我们所习惯的图景相差甚远。

惠更斯和牛顿，早期光理论

最早的综合光理论是由克里斯蒂安·惠更斯所发展的，他提出了一个光的波动理论，解释了光波如何形成波前，直线传播。该理论也能很好地解释折射现象。但是，该理论在另一些方面遇见了困难。因而它很快就被艾萨克·牛顿的粒子理论所超越。牛顿认为光是由微小粒子所组成，这样他能够很自然地解释反射现象。并且，他也能稍显麻烦地解释透镜的折射现象，以及通过三棱镜将阳光分解为彩虹。

由于牛顿无与伦比的学术地位，他的理论在一个多世纪内无人敢于挑战，而惠更斯的理论则渐渐为人淡忘。直到十九世纪初衍射现象被发现，光的波动理论才重新得到承认。而光的波动性与粒子性的争论从未平息。

费涅尔、麦克斯韦和杨

十九世纪早期由托马斯·杨和奥古斯丁-让·费涅尔所演示的双缝干涉实验为惠更斯的理论提供了实验依据：这些实验显示，当光穿过网格时，可以观察到一个干涉样式，与水波的干涉行为十分相似。并且，通过这些样式可以计算出光的波长。詹姆斯·克拉克·麦克斯韦在世纪末叶给出了一组方程，揭示了电磁波的性质。而方程得到的结果，电磁波的传播速度就是光速，这使得光作为电磁波的解释被人广泛接受，而惠更斯的理论也得到了重新认可。

爱因斯坦和光子

1905年，爱因斯坦对光电效应提出了一个理论，解决了之前光的波动理论所无法解释的这个实验现象。他引入了光子，一个携带光能的量子的概念。

在光电效应中，人们观察到将一束光线照射在某些金属上会在电路中产生一定的电流。可以推断是光将金属中的电子打出，使得它们流动。然而，人们同时观察到，对于某些材料，即使一束微弱的蓝光也能产生电流，但是无论多么强的红光都无法在其中引出电流。根据波动理论，光强对应于它所携带的能量，因而强光一定能提供更强的能量将电子击出。然而事实与预期的恰巧相反。

爱因斯坦将其解释为量子化效应：电子被光子击出金属，每一个光子都带有一部分能量E，这份能量对应于光的频率ν：E=hν

这里h是普朗克常数（6.626 x 10-34 J s）。光束的颜色决定于光子的频率，而光强则决定于光子的数量。由于量子化效应，每个电子只能整份地接受光子的能量，因此，只有高频率的光子（蓝光，而非红光）才有能力将电子击出。

爱因斯坦因为他的光电效应理论获得了1921年诺贝尔物理学奖。

德布罗意1924年，路易-维克多·德·布罗意构造了德布罗意假设，声称所有的物质都有类波的属性。他将这个波长λ和动量p联系为：λ=h/p

这是对爱因斯坦等式的一般化，因为光子的动量为p = E / c（c为真空中的光速），而λ = c / ν。

德布罗意的方程三年后通过两个独立的电子散射实验被证实于电子（具有静止质量）身上。在阿伯丁大学，George Paget Thomson将一束电子穿过薄金属片，并且观察到了预期中的干涉样式。在贝尔实验室Clinton Joseph Davisson和Lester Halbert Germer将他们的实验电子束穿过一个晶体。

德布罗意于1929年因为这个假设获得了诺贝尔物理学奖。Thomson和Davisson因为他们的实验工作共享了1937年诺贝尔物理学奖。

波是一种能量形式，比如电磁波。
粒子是物质，我们常说的原子，电子，都可以成为电子。

光，一开始被认为是物质，因为科学家发现光有压力，成为光压，受强光照射的物体会产生受力作用。于是大家说光是一种粒子，称为光子。
后来发现光还具有电磁波的性质，认为它是一种能量，即是一种波。
这俩种理论争论不休，后来爱因斯坦提出，光既具有物质的性质，是一种粒子；又具有能量的性质，是一种波。称光的这种性质为 波粒二象性。即既具有物质的性质，又具有能量的性质。

在量子力学与爱因斯坦的相对论出现前，在经典物理学里，质量和能量俩者是不能互相转化的，也就是说他们根本就是不同性质的俩个物理概念。但是爱因斯坦的相对论打碎了这一理论，认为能量与物质是可以互相转化的，并且提出了著名的质能转换公式E=mc~2.这个理论现在已经得到证明，最显著的例子就是原子弹和核反应堆。而且爱因斯坦进一步提出物质均具有能量的性质，能量均具有物质的性质，只不过绝大部分物质即能量都属常态，另外一种性质表象可以说微乎其微。但是有些事物，比如光，俩种性质表象却都很明显，所以称这种性质为“波粒二象性”。

简单来说就是，光在运动的时候可以看成是由光子（粒子）组成的，有粒子性，同时它的运动是按波的方式传播的，有波动性。
更科学，更复杂的说法：

波粒二象性

第一个肯定光既有波动性又有微粒性的是爱因斯坦。他认为电磁辐射不仅在被发射和吸收时以能量hv的微粒形式出现，而且在空间运动时，也具有这种微粒形式。爱因斯坦这一光辉思想是在研究辐射的产生和转化时逐步形成的。与此同时，实验物理学家也相对独立地提出了同样的看法。其中有W.H.布拉格和A.H.康普顿(ArthurHollyCompton,1892—1962)。康普顿证明了，光子与电子在相互作用中不但有能量变换，还有一定的动量交换。

1923年，德布罗意把爱因斯坦的波粒二象性推广到微观粒子，提出物质波假说，论证了微观粒子也具有波动性。他的观点不久就得到电子衍射等实验的证实。

波粒二象性是人类对物质世界的认识的又一次飞跃，这一认识为波动力学的发展奠定了基础。

你是说光吧
波：光在宏观传播上显示出具有波传播的特征，用于解释衍射之类；
粒：光在微观上显示出的粒性特征，用于解释折射和反射，及能量问题．
正因为光具有波粒二象性，才解决了很多问题．

我觉得就是光具有波和粒子的双重属性

当光运动时，可以认为它是由光子跟粒子组成的，具有粒子性质，同时，它的运动以波动的形式传播，人们意识到光具有波动和粒子的二象性后，为了解释一些经典理论无法解释的现象，法国物理学家德布罗意在1923年的时候，提出了微观粒子具有波粒二象性的假设，德布罗意他认为，正如光具有波粒二象性一样，固体粒子，如电子，原子等，也具有这一性质，即它们既有粒子性质又有波动。

这一假设很快被实验证实，也就是说，无论你如何加快光速，即使你将速度提高100万倍，最终速度也将保持不变，其次，因为量子物理学的内容中有太多的反常识，大多数时候，是我们的头脑拒绝这种知识；有时，我们在理解这些概念上有一个差距，即一两个概念跳过了一半，没有彻底理解它们，常识又进来制造麻烦，引导我们认为这是理所当然的。

所以了解这种问题需要的是耐心，打开你的头脑，想象你什么都不知道，也许你可能就真的不知道，著名的薛定谔的猫的思想实验，薛定谔提出它的初衷不是帮助你理解量子力学，正是因为他不能接受奇怪的世界观，而且在量子理论中，提出这个思想实验的目的是告诉每个人量子力学是多么荒谬。

所以他决定放弃，自从薛定谔之后发生了很多事情，一些实验和理论的完善使得量子理论的说服力越来越强，一些问题将在下一篇文章中讨论，这取决于你是否能说服的问题，有时你认为你不明白，但只是你没有被量子理论说服。

关于光子的波粒二象性与电子的波粒二象性完全一致吗的问题，今天就解释到这里。

我觉得是不一致的，因为这是两种不一样的东西，希望大家能够区别开来。

当光移动时，可以认为它由光子和粒子组成，并具有粒子特性。同时，它的运动以波的形式传播。人们意识到光具有波和粒子的二重性后，才能解释一些经典理论无法解释的现象。 1923年，法国物理学家De Broglie提出了微观粒子具有波粒二象性的假设。德布罗意认为，就像光具有波粒二象性一样，固体粒子（例如电子和原子）也具有这种性质，即它们既具有粒子性质又具有波动性。

不一致。首先，它们的本质不同，光子与电子的区别是很大的，速度也相差很多。

个人认为不可以。
波粒二象性很好地反应了物质的基本特性，静止和运动，没有静止态，不好说粒子存在，而没有波动性，也不能称为粒子——运动特性。