光電効果
* 実験： 金属表面に光を当てます。光に十分なエネルギーがある場合、電子は金属から排出されます。
* 問題： 古典的な波の理論は、光の強度は、電子が放出される電子の数を決定するはずであり、光の周波数が最終的に電子を排出できると予測した。
* einsteinのソリューション（1905）： 光は、光子と呼ばれるエネルギーの小さなパケットで作られているかのように振る舞います。光子のエネルギーは光の周波数に比例します（E =HF、Eはエネルギー、Hはプランクの定数、Fは周波数です）。
* 重要な観察： 光の *周波数 *は、強度ではなく、電子が排出されるかどうかを決定します。これは、光子のエネルギーがその周波数に直接関係しているためです。金属の「作業関数」（電子の放出に必要なエネルギー）を克服するのに十分なエネルギーを持つ光子のみが電子を排出できます。
粒子としての光の他の証拠：
* コンプトン散乱： X線は電子から散乱し、散乱X線は入射X線よりも長い波長を持っています。これは、X線光子を電子と衝突する粒子として考慮することで説明できます。
* ブラックボディ放射： この現象は、加熱されたオブジェクトによって放出される電磁放射を説明しています。古典物理学はブラックボディスペクトルの形状を説明できませんでしたが、プランクは放射放射のエネルギーが量子化されていると仮定することでそれを成功裏に説明しました。つまり、離散パケットに存在していました。
* ペア生産： 高エネルギー光子は、電子とポジトロン（抗電子）に変換できます。これは、エネルギーが物質に変換できることを示しており、光の粒子の性質をさらに支えています。
波粒子の二重性
光は常に粒子の流れのように振る舞うとは限らず、常に波のように振る舞うこともないことに注意することが重要です。光は、粒子様特性と波のような特性の両方を示しています。これは、波粒子の二重性と呼ばれる概念です。これは量子力学の基本原則です。
このように考えてみてください：
光はカメレオンのようなもので、状況に応じて「外観」を変えます。時には波のように動作し、時には粒子のように動作します。どちらかではありません。両方とも同時にです。
