これは、光の二重の性質の理解につながった重要な発見と観察の内訳です。
波としての光の証拠：
* トーマスヤングのダブルスリット実験（1801）： この実験は、光波が互いに干渉し、画面上に明るいバンドとダークバンドのパターンを作成することを実証しました。この干渉パターンは波の特徴的な挙動であり、光の純粋な粒子理論では説明することはできません。
* 光の偏光： 光は偏光する可能性があります。つまり、その振動は特定の平面に制限されています。この動作は波の特徴でもあります。
粒子としての光の証拠：
* 光電効果（1905）： アルバート・アインシュタインによって説明されたこの効果は、光が金属表面から電子を倒すことができることを示しました。排出された電子のエネルギーは、その強度ではなく、光の周波数に依存していました。これは、光エネルギーが量子化されていることを示唆しています。つまり、光子と呼ばれる個別のパケットがあります。
* コンプトン効果（1922）： アーサー・コンプトンは、X線が散らばっている電子が散らばっていることは、エネルギーの一部を失うことを観察しました。このエネルギー損失は、X線が粒子（光子）として電子と相互作用し、エネルギーをそれらに伝達すると仮定することで説明できます。
* ブラックボディ放射： 加熱されたオブジェクトによって放出される光のスペクトルは、古典的な物理学によって説明することはできませんでした。これは、オブジェクトが高周波数で無限エネルギーを発するべきだと予測しました。 Max Planckの解決策は、光エネルギーが量子化されていることを提案することであり、観測されたスペクトルをうまく説明しました。
結論：
証拠は、光が波のような特性と粒子状の特性の両方を持っていることを強く示唆しています。 どちらか一方を選択することではなく、さまざまな状況で光が異なる動作をすることを認識することです。この理解は、光の理解に革命をもたらし、量子力学の道を開きました。これは、原子および亜原子レベルでの物質とエネルギーの行動を支配する理論です。
