视频字幕
波粒二象性是量子力学中最重要的概念之一。它告诉我们，所有的量子实体，包括光子和电子，都同时具有波动性和粒子性。波动性表现为干涉和衍射现象，而粒子性则表现为能量和动量的量子化特征。
双缝干涉实验是展示波粒二象性的经典实验。当光通过两个狭缝时，会在屏幕上形成明暗相间的干涉条纹，这证明了光的波动性。但令人惊奇的是，即使一次只发射一个光子，长时间累积后仍然会形成相同的干涉图案，这说明单个光子也具有波动性。
光电效应实验进一步证明了光的粒子性。当光照射到金属表面时，会激发出电子。关键发现是，逸出电子的动能只与光的频率有关，而与光的强度无关。这个现象只能用光子理论来解释，即光是由一个个能量为h乘以频率的光子组成的。爱因斯坦因此获得了诺贝尔物理学奖。
德布罗意在1924年提出了一个革命性的假设：不仅光具有波粒二象性，所有物质粒子也都具有波动性。他提出了著名的德布罗意波长公式，波长等于普朗克常数除以粒子动量。这个假设很快得到了实验验证，电子衍射实验证明了电子确实具有波动性，能够产生类似光波的衍射图样。
玻尔提出的互补性原理是理解波粒二象性的关键。这个原理指出，波动性和粒子性是互补的，我们不能同时精确地观察到两种性质。测量方式决定了我们观察到的结果。这与海森堡的测不准原理密切相关，表明在量子世界中，位置和动量不能同时被精确确定。波粒二象性揭示了量子世界的深刻本质，是现代物理学的基石。