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波粒二相性是量子力學中的基本概念。它描述了微觀粒子如光子和電子同時具有波動性和粒子性的奇特性質。這意味著這些粒子既可以表現出波的特徵，如干涉和繞射，也可以表現出粒子的特徵，如具有確定的位置和動量。
雙縫實驗是展示波粒二相性最經典的實驗。當光通過兩個平行的狹縫時，會在屏幕上形成明暗相間的干涉條紋。這證明了光具有波動性。但是，如果我們用探測器觀察光子通過哪個縫隙，干涉條紋就會消失，光子表現出粒子性。
光電效應是展示光粒子性的重要實驗。當光照射到金屬表面時，如果光子的能量足夠大，就會將電子從金屬中擊出。光子的能量等於普朗克常數乘以頻率。只有當光子能量大於或等於金屬的逸出功時，才會發生光電效應。這證明了光具有粒子性質。
德布羅意在1924年提出了物質波理論，認為所有物質都具有波動性。根據德布羅意公式，物質的波長等於普朗克常數除以動量。這意味著運動的電子、質子等粒子都具有相應的波長。這個理論統一了波動和粒子的概念，為量子力學的發展奠定了基礎。
波爾提出的互補原理是理解波粒二相性的關鍵。波動性和粒子性是互補的概念，不能同時精確觀測。海森堡不確定性原理告訴我們，位置和動量不能同時精確測定。觀測方式決定了粒子表現出波動性還是粒子性。這種互補性是量子世界的基本特徵，深刻地改變了我們對物質本質的理解。