光具有波状特性，因为它具有特定的波长。电磁波谱概述了所有电磁波（例如：无线电波、红外线、伽马射线等），并表明可见光具有特定的波长。

光电效应：光的波粒二象性

所有金属都具有所谓的功函数，它本质上是从其表面散射电子所需的最小动能。光电效应理论指出，如果入射光子的能量大于金属的功函数，那么电子就会散射。马克斯·普朗克提出了一个定义光子动能的方程（KE = hv），其中h是普朗克常数，v是光子的频率。这个方程基本上以光的波粒二象性性质发光。利用普朗克方程，物理学家指出每种金属都有一个阈值频率。然后他们认为，散射的电子数量将取决于光的频率与阈值频率相比有多大。例如，紫光比红光散射更多的电子。 

这张图清晰地概述了光电效应。简而言之，当高能光子与金属表面的电子碰撞时，它们会将部分能量转移给电子，导致电子散射。

康普顿散射

到目前为止，我们一直在讨论光子将部分能量转移给电子的情况。然而，电子与光子碰撞并转移部分能量的过程称为康普顿散射。 我们知道，当两个粒子非弹性碰撞时，它们的动量守恒。因此，当将光视为光子时，我们可以将守恒定律应用于该系统。具体来说，当电子与光子碰撞时，电子会发生反冲并将部分动能转移给光子。为了确定光子的波长或偏转角度，阿瑟·霍利·康普顿进行了实验，并以方程的形式将结果发表在《物理评论》 上。

在康普顿散射中，特定波长（λ）的入射光子与电子碰撞。非弹性碰撞会导致光子损失部分能量，从而改变其波长（λ′）。相反，碰撞会使电子获得动能。

德布罗意原理

到目前为止，我们一直在讨论光可以被视为波或粒子，然而，德布罗意认为，如果光可以具有这种双重性质，那么物质也可以表现出波状特性。因此，德布罗意提出了一个表达式来计算物质（或任何与质量相关的物质）的波长。只要知道粒子的动量或质量和速度，我们就可以找出它的波长。德布罗意发现物质具有波状特性是一项突破，因为它实际上催生了量子力学！

反射和折射

我们直觉上认为电磁波在穿过不同的介质时不会改变其特性。然而，根据反射和折射定律，这种波的强度和波长在穿过不同的介质时会发生变化。更具体地说，反射定律指出，当电磁波接触到不同的介质（例如水）时，其强度的一部分会以与入射角相同的角度反射。同样，折射定律指出，波的强度的一部分会以一定的角度穿过介质。参考 斯涅尔定律可以更好地理解这一现象。

概括

正如我们所见，光不仅仅是照亮黑暗的天空或照亮房间的物质；它还具有一些有助于我们理解宇宙动力学的特性。在本文中，我们讨论了光不仅仅是一束波，还具有粒子特性。事实上，如果忽略相对论和量子效应，牛顿定律可以同样适用于光，就像适用于其他粒子一样。受光的启发，德布罗意提出了他自己的关于物质具有波动性的假设。他的假设促成了对亚原子粒子波函数（以及其他量子力学概念）的理解。