科学家同时观察到光的粒子性与波动性
光的粒子性和波动性光的粒子性和波动性的解释
光的粒子性和波动性光的粒子性和波动性的解释光的粒子性和波动性的解释光既有粒子性又有波动性，这是物理学科中一个重要的研究领域。
通过对光的行为和性质进行观察和实验，科学家们发现了光既表现为粒子也表现为波动的现象。
本文将对光的粒子性和波动性的解释进行探讨。
一、光的粒子性光的粒子性也被称为光子性，即将光看作由一连串粒子组成的“粒子束”。
这一概念最早由爱因斯坦在20世纪初提出，并由此解释了一些实验中光的行为，例如光电效应。
光子是光的最基本的单位，具有能量和动量。
根据量子理论，能量和动量的传递是以光子为介质完成的。
光的能量正比于光的频率，具有量子化的特性。
当光与物质相互作用时，光子与物质中的电子发生相互作用，产生电子跃迁等现象。
实验中也可以观察到光的粒子性。
例如，当光通过一个狭缝时，可以看到光在狭缝背后的屏幕上形成一系列亮暗相间的斑纹，这被解释为光的粒子作为波动的结果，通过狭缝后以波动的方式传播。
二、光的波动性光的波动性是指光在传播中表现出的波动行为。
这一概念最早由赫兹于19世纪末观察到，他利用一系列实验证明，光的波动性与电磁波的波动性是一致的。
光的波动性可以通过许多实验进行观测。
例如，干涉实验是一种常用的方法。
当两束光线发生干涉时，可以看到亮暗相间的干涉条纹。
这一现象可以用波动理论解释，即当两束光的波峰或波谷重叠时，干涉现象产生。
衍射实验也是证明光的波动性的重要实验证据。
当光通过一个孔或狭缝时，会发生衍射现象，即光波会在孔或狭缝的周围弯曲传播。
这表明光具有波的特性，可以在物体的边缘产生扩散或条纹。
三、波粒二象性光既具有粒子性又具有波动性，被称为波粒二象性。
这一概念是由德布罗意和波尔提出的，并被量子理论广泛接受。
根据波粒二象性理论，光既可以作为粒子解释光电效应等现象，又可以作为波动解释干涉和衍射等现象。
波粒二象性的解释涉及到量子理论中的波函数概念。
波函数描述了光粒子或光波的性质，通过波函数的变化可以解释光在实验中的行为。
光的粒子性和波动性的实验验证
光的粒子性和波动性的实验验证光既是粒子又是波动的性质是物理学中一个引人入胜的领域。
自从费马和新顿提出了光粒子学说和光波动学说以来，人们对于光的性质一直存在困惑。
然而，通过一系列的实验验证，人们逐渐认识到光既具有粒子性又具有波动性。
首先，我们来看光的粒子性的实验验证。
普朗克提出了能量量子化的概念，即光的能量只能以整数倍的单位来传播。
这个观点被爱因斯坦进一步发展为光的光量子说，即光以一束一束的光子粒子的形式传播。
这一观点在实验中得到了验证。
在实验室中，科学家使用光电效应实验证明了光的粒子性。
当一束光照射到金属表面上时，会引起电子的发射。
根据经典波动理论，光的能量应该逐渐积累，当超过一定值时才能够使电子脱离金属。
然而，实验观察到，只要光的强度足够大，光的频率高于某个阈值，即使光的能量很低，也会触发电子的发射。
这种现象只能通过光子的粒子性来解释，因为光子作为粒子具有固定的能量，不会积累。
另一个实验验证光的粒子性的例子是康普顿散射实验。
康普顿散射是指光与物质中电子碰撞后的偏转现象。
根据波动模型，光则不会发生偏转，只有光的粒子性才能解释这一现象。
康普顿散射实验证明了光子与电子发生碰撞后，光子的动量和能量发生了变化，而这可以被解释为光子的粒子性质的证据。
然而，光的波动性同样经过了实验的验证。
干涉和衍射是光的波动性质最典型的实验表现。
干涉实验中，当两束光相遇时，会出现明暗相间的干涉条纹。
这个现象无法用光的粒子性来解释，只能通过波动模型来理解。
类似地，在衍射实验中，当光通过一个狭缝或一个孔径时，会发生弯曲，产生衍射图案，同样需要光的波动性来解释。
更具深度的实验是双缝实验。
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。
这个实验表明，仅有波动性的光可以发生干涉现象。
然而，实验者决定逐个发射光子到屏幕上，结果出现了令人惊讶的事情。
即使只发射一个光子，最终的干涉条纹也会逐渐形成。
这一现象被称为量子干涉，深入验证了光既具有粒子性又具有波动性。
光的波动性与粒子性实验
光的波动性与粒子性实验在物理学领域中，光一直以来都是一个引人入胜的研究课题。
光既表现出波动性，也表现出粒子性，这一矛盾的现象一度困扰着科学家们。
为了更好地解释光的性质，许多实验被设计出来以证明光既是波又是粒子。
本文将介绍几个重要的实验，并探讨它们对光波动性与粒子性的贡献。
1. Young实验Young实验是证明光的波动性的经典实验之一，由英国物理学家托马斯·杨（Thomas Young）在1801年提出。
该实验通过一对狭缝和屏幕来观察光的干涉现象。
当光通过狭缝时，它被分为两个波源。
这些波源在屏幕上产生干涉，形成明暗相间的干涉条纹。
这个实验结果证明了光的波动性，并且与波动理论相佐证。
2. 弗莱明实验弗莱明实验是用来证明光的粒子性的关键实验之一。
这个实验由美国物理学家盖尔·弗莱明（Arthur Compton）在1923年提出，并在1933年获得诺贝尔物理学奖。
实验中，光通过一个大致封闭的空间，形成了一个狭小且强光聚焦的区域。
在这个区域内，光与物质发生相互作用，散射出电子。
通过测量散射电子的能量和角度，弗莱明证明了光的粒子性，并为光粒子的存在提供了直接证据。
3. 德布罗意实验德布罗意实验是法国物理学家路易斯·德布罗意（Louis de Broglie）在1924年提出的实验，用来证明物质粒子也具有波动性。
实验基于德布罗意提出的波粒二象性理论，即物质粒子和波动同时存在。
德布罗意提出了物质波长的概念，其中的每一个粒子都有相应的波长。
实验中，电子、中子等粒子经过光栅或晶体产生干涉和衍射现象，证明了物质粒子的波动性。
这个实验对于光波动性与粒子性的关系起到了重要的理论推动作用。
综上所述，通过Young实验、弗莱明实验和德布罗意实验等一系列实验，科学家们成功地证明了光既是波动性又是粒子性的。
这些实验为理解光的本质提供了坚实的实验证据，也为量子物理学的发展做出了巨大贡献。
尽管光的波动性与粒子性之间存在的一些矛盾和困惑，但这些实验揭示了光的奇妙本质，对于我们深入探究和理解自然界的运作方式具有重要意义。
光的波动性与粒子性解密光的量子性质
光的波动性与粒子性解密光的量子性质光，作为电磁辐射的一种，既具有波动性，又具有粒子性。
这一奇妙的双重性质在近代物理学研究中引起了广泛的关注与深入的探索。
本文将对光的波动性和粒子性进行解密，从而揭示光的量子性质。
一. 光的波动性光的波动性是指光的传播具有波动性质。
在光学研究发展初期，科学家们通过一系列实验观察到了光的干涉、衍射、折射等现象，这些现象都表明光是一种波动形式的电磁辐射。
比如Young实验证明了光的干涉，Fresnel衍射实验证明了光的波动性质。
光的波动性还可以通过光的频率和波长来描述。
频率指的是光波的振动次数，波长指的是在单位时间内光波传播的距离。
根据波长不同，人类眼睛能够感知到的光被分为不同的颜色，从红光到紫光波长逐渐减小。
二. 光的粒子性光的粒子性是指光的传播具有粒子-光子的性质。
20世纪初，物理学家爱因斯坦提出了“光子”这个概念，将光和具有粒子性质的物质进行了统一。
根据光的粒子性，光可以看作是由一连串的光子组成的，每个光子携带一定的能量。
光的粒子性的最有力的证据是光电效应。
根据光电效应，当光照射到金属上时，光子与金属表面的电子发生相互作用，使电子从金属表面被抽离出来。
这一过程表明光具有粒子性，并揭示了光的量子性质。
三. 光的量子性质光的量子性质是指光的能量具有离散化的特征。
根据量子力学理论，光的能量以量子的形式存在，能量的最小单位为光子。
光子的能量与光波的频率有直接关系，能量等于光波频率乘以一个常数h，即E = hν（E代表能量，ν代表频率，h为普朗克常数）。
光的量子性在现代技术和应用中具有广泛的应用价值。
量子光学技术利用光的量子特性，实现了高精度的测量、超高速通信和量子计算等。
光通信中的光纤传输、光存储技术等都离不开对光的量子性的充分理解和应用。
结论光既具有波动性，又具有粒子性，这种波粒二象性是光量子性质的基础。
光的波动性表现为干涉、衍射等波动现象，而光的粒子性通过光电效应得到验证。
光的波动和粒子性的研究
光的波动和粒子性的研究光，作为一种电磁波，既具有波动性，又具有粒子性。
这一矛盾的现象，引发了科学家们长期以来的思考和研究。
本文将从历史角度出发，探讨光的波动和粒子性的研究。
在17世纪，荷兰科学家胡克通过实验证明了光的波动性。
他利用一对狭缝，让光通过后在屏幕上形成干涉条纹，这一实验结果表明光具有波动性。
然而，随后的实验却出现了一些无法解释的现象，这就是光的粒子性。
19世纪初，英国科学家牛顿提出了光粒子理论，即光由一种微小的粒子组成。
他通过实验观察到光在通过一块透明介质时的折射现象，并用粒子模型解释了这一现象。
牛顿的理论在当时得到了广泛的认可，但随后的实验结果却再次引发了科学界的争议。
1801年，英国科学家托马斯·杨尔双缝干涉实验进一步证实了光的波动性。
他发现，当光通过两个狭缝后，在屏幕上会出现干涉条纹，这一现象无法用粒子模型解释。
杨尔的实验成果激发了更多科学家的兴趣，他们开始探索光的波动性。
随着科学技术的发展，人们逐渐发现光的波动和粒子性并不是互斥的，而是相互转化的。
1873年，英国科学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦提出了电磁波理论，他认为光是由电磁波组成的。
这一理论通过数学方程的推导，成功地解释了光的波动性。
然而，对于光的粒子性的研究并未停止。
20世纪初，法国科学家路易·德布罗意提出了物质波假说，即物质粒子也具有波动性。
根据德布罗意的理论，光的粒子性可以通过粒子和波动的双重性质来解释。
这一理论得到了实验证实，为量子力学的发展奠定了基础。
随着科学研究的深入，人们对光的波动和粒子性的理解也越发深刻。
光的波动性可以通过干涉、衍射等现象来解释，而光的粒子性则可以通过光子的概念来理解。
光子是光的最小单位，具有能量和动量，可以解释光与物质的相互作用。
除了理论研究，现代科学技术的发展也为光的波动和粒子性的研究提供了更多的手段。
例如，激光技术的应用使得科学家们能够更精确地观察光的行为，光的波动和粒子性的实验也更加丰富多样。
光的粒子性和波动性光的双重性质
光的粒子性和波动性光的双重性质光是一种奇妙的自然现象，长期以来一直让人们着迷。
早在17世纪，荷兰物理学家赫伊更斯就发现光的折射现象。
在之后的研究中，人们逐渐发现，光有着粒子性和波动性这两种截然不同的本性。
1. 光的粒子性光的粒子性最早由英国科学家牛顿提出。
他的实验证明，通过一个小孔射出的光可以形成一个明亮的照点，这表明光是由许多粒子组成的。
而这些粒子被称为光子。
光子具有能量和动量，它们可以像粒子一样被传播和相互作用。
而光的亮度则取决于光子的数量。
这种粒子性使得光能够在照相机镜头中形成图像，从而让我们能够记录和观察到所见即所得的世界。
2. 光的波动性在牛顿提出光的粒子性之后不久，法国物理学家亨利·路易·德·布洛意提出了光的波动性。
他的实验证明，光可以产生干涉和衍射现象，这是典型的波动现象。
波动性意味着光可以传播和传递能量，就像水波一样。
根据波动理论，光是由电磁场的振荡所产生的。
而这些电磁场波动的频率和波长决定了光的颜色和性质。
3. 光的双重性质通过对光的粒子性和波动性的研究，科学家们逐渐认识到光具有双重性质。
光既可以被看作粒子，又可以被看作波动。
在某些实验中，光的行为表现出明显的粒子性，比如光电效应。
当光照射到某些金属表面时，会释放出电子。
这种现象只能通过将光看作粒子来解释。
而在其他实验中，光的行为表现出明显的波动性，比如干涉和衍射。
这些现象只能通过将光看作波动来解释。
光的双重性不仅仅适用于可见光，对于其他形式的辐射，如X射线和微波等，也同样适用。
这一理论描述了光的本质，解释了光的各种特性和现象。
总结：光的粒子性和波动性是光学中的重要概念。
光子作为光的粒子，用于解释光的亮度和图像形成；而电磁波动作为光的波动，用于解释光的颜色和波动现象。
光的双重性质使得我们对光的认识更加全面和深入，也为光学科学的发展提供了重要基础。
光的波动性与粒子性的实验验证
光的波动性与粒子性的实验验证在物理学中，光同时表现出了波动性和粒子性的特性。
这一观点最早由法国科学家路易·德布罗意（Louis de Broglie）在20世纪初提出，并通过一系列实验得到了验证。
本文将介绍光的波动性和粒子性的实验验证，并讨论其对量子力学理论的发展所起的重要作用。
实验一：双缝干涉实验双缝干涉实验是验证光的波动性的经典实验之一。
该实验通过在一块亮度一致的屏幕上开设两个或多个狭缝，并使光通过这些狭缝后在屏幕上形成干涉条纹，从而显示出光的波动性。
当光通过狭缝后，发生了衍射现象，导致光的波前发生干涉，形成了明暗交替的条纹。
实验二：光电效应实验光电效应实验证明了光的粒子性。
在这个实验中，照射在金属表面上的光，会引起光电效应现象，即将光能转化为电能。
当光的频率低于材料的截止频率时，无论光的强度如何，都无法使金属发生电流；而当光的频率高于材料的截止频率时，不论光的强度如何，都可以使金属发生明显的电流。
实验三：康普顿散射实验康普顿散射实验证明了光的粒子性，并揭示了光粒子（光子）的动量和能量之间的关系。
在这个实验中，一束X射线（也可用光束代替）照射到一块靶体上，通过探测散射光子的角度和能量变化，可以得到光子和靶体电子的碰撞过程。
通过测量散射光的波长差值，即康普顿位移，可以得到光子的动量和能量。
实验四：干涉仪实验干涉仪实验证实了光的波动性。
在这个实验中，通过使用干涉仪，将光分束并使两束光线相交产生干涉，从而观察到明暗相间的干涉条纹。
干涉仪的原理是利用光的波动性，当光通过不同光程的波片或介质后，产生了光程差，从而引起干涉。
实验五：拉曼散射实验拉曼散射实验证实了光的粒子性，并揭示了光的能量传递与物质分子的相互作用过程。
在这个实验中，当光通过物质后，一部分光被散射，频率发生了改变，这种频率的变化被称为拉曼散射。
根据拉曼散射光的频移，可以得到光子和物质分子之间的相互作用力。
通过以上实验的验证，我们可以得出结论：光既具有波动性又具有粒子性。
科学史上的光的粒子性与波动性争论
科学史上的光的粒子性与波动性争论在科学史上，光的本质一直是一个备受争议的话题。
在17世纪，物理学家认为光是由许多微小的颗粒构成的，称之为“光子”。
直到19世纪初，科学家Michael Faraday和Augustin Fresnel证明了光波理论，认为光是由电磁波构成的。
虽然波动理论受到了公认，但是在20世纪初，科学家又发现了光的粒子性，这令曾经普遍认为的波动理论又陷入了争议。
粒子性假说出现光的粒子性在20世纪初首次被发现，这归功于物理学家Max Planck。
他的热辐射理论解释了热辐射的频谱。
但是，他却假设了一个假设，即为了解释能量的变化，能量只能被束缚在某些较小的包裹中。
这意味着能量量子化，即能量只能以离散的方式传播出去。
这个假设让他想到了光子的概念，即光是由一系列能量量子组成的，这些能量量子表现为以快速运动的粒子形式存在的光。
这一假设的结果是，Planck可以解释热辐射频谱，这使得他获得了Nobel物理学奖。
但是，这个假设对光的粒子性开辟了道路，他的理论在后来与波动理论的争论中一直被提到。
波动性假说的提出而在19世纪初，Augustin Fresnel和Thomas Young发现了光的波动性。
他们通过干涉和衍射实验证明了波动论的合理性。
使用这些观察和实验，他们成功地推导出光的波动假说，并阐明了波动论的特点和性质。
他们认为，光是一种波动，他们的理论非常完整并被广泛接受，成为物理学家们对光的理解的基础。
然而，当Planck提出了他的量子力学理论，将物理学推向了一个新的时代。
这个理论不仅改变了我们对物质的理解，还改变了我们对光的理解。
量子力学证明了物质和能量同时具有波动和颗粒的双重属性。
争论的继续在研究光学的过程中，科学家们不仅发现了光的粒子性和波动性，而且发现光在不同条件下的性质也具有微妙的变化。
例如，当光通过狭缝时，在屏幕上形成一个衍射图案。
但是，当进行双缝实验时，光在屏幕上没有衍射图案，而是形成了干涉条纹。
光的粒子性和波动性实验研究
光的粒子性和波动性实验研究光既具有粒子性又具有波动性的性质是物理学界长期以来的一个重要问题。
为了探究光的本质，科学家们进行了许多实验研究，其中包括双缝实验、康普顿散射实验、费曼实验等。
这些实验揭示了光作为粒子和波动的双重本质的奇妙性质。
双缝实验是研究光波动性和粒子性的经典实验之一。
这个实验最早是由托马斯·杨（Thomas Young）于1801年进行的，他把光传过一个有两个狭缝的挡板，并将光通过这两个缝洒在一个屏幕上。
实验结果表明，在屏幕上形成了一定的干涉条纹。
这种干涉现象可以解释为光的波动性。
然而，当光的强度进一步减弱到只剩下一个光子时，实验结果仍然显示出干涉效应，这显著地证明了光的粒子性。
康普顿散射实验也是研究光粒子性的实验之一。
这个实验由阿瑟·康普顿（Arthur Compton）在20世纪早期进行。
康普顿发现，当X射线与物质中的电子相互作用时，X射线的波长会发生变化。
康普顿通过测量散射光子的波长变化，证实了光的粒子性，光子与电子发生碰撞并传递动量的过程，将入射的高频X射线子弹散射成低频的X射线子弹。
费曼实验则进一步揭示了光的粒子性和波动性之间的关系。
这个实验经由理查德·费曼（Richard Feynman）于20世纪50年代提出。
在费曼实验中，光束通过一个棱镜，然后通过两个狭缝。
当观察者只通过其中一个缝隙观察时，观察到的现象与双缝实验一致，呈现出光的运动波动性质；而当观察者通过两个缝隙同时观察时，观察到的现象与康普顿散射实验一致，呈现出光的粒子性质。
这一实验结果表明，观察者的观察方式会影响光的表现，因此光既可看作粒子，又可看作波动，这就是光的“波粒二象性”。
在光的粒子性和波动性实验研究中，科学家们发现了一些令人惊讶的现象，这些现象无法通过经典物理学的观点来解释。
这就需要借助量子力学的理论来描述光的行为和性质。
量子力学提供了一种有效的框架，可以解释光同时具有粒子性和波动性的双重特性。
光的粒子性和波动性相互转化
光的粒子性和波动性相互转化光，作为一种电磁波，既具有粒子性也具有波动性。
这种既有粒子性又有波动性的特性，是光学研究和量子物理学领域中一个重要而又引人入胜的话题。
通过实验观察和理论分析，科学家们逐渐揭示了光的粒子性和波动性之间的相互转化机制。
首先，我们来探讨光的粒子性。
在实验中，光被描述为由一个个能量量子组成的粒子，这些粒子被称为光子。
光子具有能量、动量和质量等特性，可以被看作是电磁辐射的基本粒子。
实验证实了光子是粒子的一个重要证据是光电效应实验。
根据光电效应实验的理论和实验结果，我们得知当光照射到金属表面时，可以将金属中的电子激发出来，形成电流。
另一方面，光也具有波动性。
光波可以通过传播方向、频率、波长等特性进行描述。
当光波传播时，会表现出衍射、干涉和折射等现象。
其中，干涉是光波波动性的一个重要表现。
干涉实验可以证明光的波动性，例如杨氏双缝干涉实验和牛顿环实验。
光的粒子性和波动性之间的相互转化是基于量子力学原理的。
根据波粒二象性理论，光既可以看作粒子也可以看作波动。
这种波粒二象性的特性既适用于物质粒子也适用于光子。
根据黄昆照明粒子论，光子在传播过程中会表现出波的性质，但当相互作用的能量达到一定程度时，光子就会表现出粒子的特征。
这种相互转化的现象可以通过观察光的干涉现象得到佐证。
光的干涉实验是展示光的波动性的典型实验之一。
杨氏双缝干涉实验是光的干涉实验中的经典实验。
当光通过一个有两个狭缝的屏幕时，会出现明暗相间的干涉条纹。
这些条纹是由于光波的相长干涉和相消干涉引起的。
当光距离屏幕足够远时，可以看到干涉条纹呈现出典型的干涉图案。
这种干涉现象可以被解释为光的波动性在双缝间发生了衍射和干涉，使得位于干涉瞬时的光子的出射方向和强度发生了改变。
而当光通过一个光学仪器，如光栅或晶体等时，光的波动性也会呈现出不同的现象。
光栅干涉实验中，当光通过一个由平行狭缝组成的光栅时，会出现明暗相间的多条干涉条纹。
这些干涉条纹的位置和强度可以通过光栅的特性和光波的波长来解释。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
科学家同时观察到光的粒子性与波动性(图)
上面的想象图演示的是单光子穿过干涉仪时的情景，干涉仪的输出端装有量子分光镜。
图中远处可以看到正弦振荡的波形，表示的是单光子干涉，是一种波动现象。
而在图片近处，观察不到振荡，说明只表现出粒子的特性。
在两种极端之间，单光子的行为连续不断地从波的形式向粒子形式转变，图中显示了这两种状态
的重叠。
受艺术家毛里茨·科内利斯·埃舍尔作品的启发绘制的艺术图，显示了光在粒子态和波形态之间的连续变
化。
受艺术家毛里茨·科内利斯·埃舍尔作品的启发绘制的艺术图，显示了光在粒子态和波形态之间的连续变
化。
阿尔贝托·佩鲁佐(左)和彼得·夏伯特(右)，研究论文的并列第一作者。
实验中用以检测波粒二象性的量子光子芯片。
单光子通过光纤进入环路，在输出端被极其敏感的探测器检测到。
新浪科技讯北京时间11月8日消息，长久以来，人们都知道光既可以表现出粒子的形式，也可以呈现波动的特征，这取决于光子实验测定时的方法。
但就在不久之前，光还从未同时表现出这两种状态。
关于光是粒子还是波的争论由来已久，甚至可以追溯到科学最初萌芽的时候。
艾萨克·牛顿提出了光的粒子理论，而詹姆斯·克拉克·麦克斯韦的电磁学理论认为光是一种波。
到了1905年，争论出现了戏剧性的变化。
爱因斯坦提出光是由称为“光子”的粒子组成，借此解释了光电效应。
他也因此获得了诺贝尔物理学奖。
光电效应的发现对物理学影响深远，并为后来量子力学的发展作出了重大贡献。
量子力学在对微小粒子，如原子和光子的行为预测上，具有惊人的准确性。
然而，这些预测非常违反直觉。
比如，量子理论认为类似光子的粒子可以同时在不同的地方出现，甚至是同时在无穷多的地方出现，就像波的行为一样。
这种被称为“波粒二象性”的概念，也适用于所有的亚原子粒子，如电子、夸克甚至希格斯玻色子等。
波粒二象性是量子力学理论系统的基础，诺贝尔奖获得者理查德·费曼将其称为“量子力学中一个真正的奥秘”。
刊于《科学》杂志上的两组独立研究，利用不同的方法对光从波形态向粒子态的转变进行了测定，以揭示光的本质面貌。
两组研究都来源于理论物理学家约翰·惠勒于上个世纪80年代进行
的经典实验。
惠勒的实验提出，观察光子时应用的方法，将最终决定光子的行为是像粒子还是像波。
阿尔贝托·佩鲁(Alberto Peruzzo)佐是布里斯托大学量子光子学中心的研究员，在他的带领下，一个由物理学家和量子理论物理学家组成的团队根据惠勒的实验设计了新的方法，以同时观测光的粒子性和波动性。
他们利用光分离器使一个光子纠缠另一个光子。
通过对第二个光子的测定，来决定对第一个光子的测定方法。
这一过程使研究者得以探索光从波的形式向粒子态转变的过程。
“这种测量装置检测到强烈的非定域性，证实了实验中光子同时表现得既像一种波又像粒子，”佩鲁佐说，“这对光或者是波形态，或者是粒子态的模型是非常有力的反驳。
”
量子光子学中心的主管杰里米·奥布莱恩(Jeremy O’Brien)说：“为了进行这项研究，我们使用了一项新颖的量子光子芯片技术。
这种芯片具有可重构性，即它可以根据不同的电子环路来进行编程和操控。
这项技术在今天的量子计算机研究中处于十分领先的地位，而在未来，它还将带来更多有关量子力学尖端研究的重要成果。
”
尼斯大学国家科学研究中心的弗洛里安·凯瑟(Florian Kaiser)利用纠缠光子对实现了惠勒的实验。
一个光子通过干涉仪被探测
到，使研究者能够测定第二个光子的状态，是像波的形式还是粒子形式，或者是二者之间。
他们的实验也实现了光子从波的形式向粒子状态的连续转变。