1865年，麦克斯韦在总结了从库伦、安培到法拉第等人的电磁说道成就的基础上，明确提出了“漩涡电场”和“位移电流”两个基本假设，把电磁现象的规律总结出一方程组，即麦克斯韦方程组，并由此应验了电磁波的不存在。在麦克斯韦理论中，电磁波的传播速度相等电荷量的电磁单位与静电单位之比。

1856年韦伯和柯尔劳斯测量出有此比值为310740000，与1849年菲佐、1851年傅科所测量的真空中的光速难以置信的相似，据此，麦克斯韦指出光是电磁波。1888年赫兹用谐振电路产生了电磁波，并在与之相分离的电路中接管到电磁波，由此证实了电磁振荡在空间的传播，即电磁波的不存在。

赫兹利用自己脱胎的设备展开了许多实验，证明电磁波和光一样，能产生反射、光线、干预、散射和偏振现象。赫兹实验的结果不仅使得麦克斯韦电磁场理论获得证明，也使得光是电磁波的庞加莱获得证明。

自此，光的电磁波理论将光的波动理论推向了一个新的阶段。戴维森短距离电子衍射实验最先必要证实实物粒子具备波粒二象性的是G.J.戴维森，L.H.革末和G.P.汤姆孙。1924年德布罗意在博士论文答辩认为，可以从晶体散射实验中检测到物质波。

然而在1927年，戴维森和革末的电子衍射实验顺利证实了德布罗意物质波的假设。戴维森与革末的实验装置设置十分精妙（参见图4-1、图4-2），被密封在玻璃泡里的整套实验设备，利用重复烤制与去气的手段使装置的真空度约10-8mmHg。用石英绝缘的双层电子收集器搜集到的衍射电子送往电流计测量，收集器特有偏移电压，以制止经过非弹性撞击的电子转入收集器；收集器可沿轨道旋转，使散射角在20°—90°的范围内转变。

实验样品使用经过研磨、生锈的镍单晶体，所取图形尤为密集的方向(111)面于是以对电子束。晶体被加装在可以随意转变方位、沿入射束方向的轴上，如图4-3右图。

衍射电流由方位、炮击电压、散射角和炮击电流要求。实验主要研究衍射电流跟方位、炮击电压、散射角的关系，因为衍射电流和炮击电流不存在正比关系。

在大量的实验测试后，他们将测试获得的几十组曲线综合一起，并得出结论这些曲线就是电子束碰到镍晶体再次发生的散射现象的结论。在更进一步的定量较为中找到，有所不同的加快电压，对应的电子束最大值的散射角，和理论值总有偏差。但是如果拿理论值乘0.7，与实验获得的电子衍射角基本吻合，这是由于电子在晶体中的折射率有所不同所致。

戴维森与革末的实验最先必要证实了实物粒子具备波粒二象性。图4-1戴维森电子衍射实验装置原理图之一图4-2戴维森电子衍射实验装置原理图之二图4-3的电子电子束射向镍晶体（111）面汤姆生的高速电子散射实验G．P．汤姆生的高速电子衍射实验，获得了明晰的同心散射的环，更加必要检验了电子的散射现象。汤姆生散射实验特点是对电子束冷却，高达上万伏的电压给电子加快，电子所取得的能量高达10～40keV。

由于电子速度大和具备的高能量，因此电子有可能将金属薄箔击穿，必要产生散射花纹。戴维森电子衍射实验必须靠光线的方法有理展开观测，但是汤姆生的电子衍射实验则不必须有理观测，散射物质可以用多晶体替换单晶体。

多晶体材料可从各方向同时仔细观察到散射，散射花纹由明晰的同心圆的环构成。图4-4汤姆生的电子衍射实验原理图4-5汤姆生的电子衍射实验装置在戴维森等科学家对电子的波粒二象性展开实验检验的同一时期，1930年，艾斯特曼和斯忒恩用氦原子或氢分子反复了戴维逊—革末的电子束实验，他用氦原子或氢分子束入射光到氟化锂单晶上，实验测出氦原子波的波长和理论值的波长误差在1%﹣2%以内，随后中子的波动性也获得了检验。7.3关于光的本性——“非波非粒，亦波亦粒”光由微粒构成，这一观点在物理学中早已定型。

但是，量子惠勒延后自由选择实验研究关于光的本性问题，又有了一个全新的了解，即光“非波非粒，亦波亦粒”[1]。经典惠勒延后自由选择实验指出，虽然光同时不具备波动性和粒子性，但两者无法同时展现出出来。2012年，中国科学技术大学郭光灿院士领导的中科院量子信息重点实验室李传峰研究组首次构建了量子惠勒延后自由选择实验，制取出有粒子和波的变换态，新的定义波粒二象性的概念[11]。在量子惠勒延后自由选择实验中，李传峰研究组引进一个量子态必要用作掌控观测装置（实验装置参见图7-1），使观测装置可以处在观测波动性与观测粒子性两种互相敌视的状态的量子变换上[12]。

李传峰实验组用量子掌控的手段，设计了量子分束器。他们设计的这种量子分束器可以处在有分束器和没分束器两个有所不同装置的变换状态。他们将量子分束器应用于到惠勒延后实验，利用自的组织量子点产生的具备确定性的单光子源作为光源，构建了量子惠勒延后自由选择实验[12]。

实验结果表明，光子的粒子性和波动性之间的不存在干预，光子处在波动态和粒子态的变换态。光子是有权利意志的粒子这一假设被量子惠勒延后自由选择实验的已完成所回避了，隐变量的量子理论也被夺权了。量子惠勒延后自由选择实验首次仔细观察到波和粒子的变换。当光子正处于波-粒变换态的时候，显出的干预条纹，不看起来正处于波动态时那样呈现出正弦波形的干预条纹或者是像粒子态一样没经常出现干预条纹，而是呈现出了一种“非波非粒，亦波亦粒”[12]的干预条纹（参见图7-2）。

由这样的实验结果，让我们对光又有了更进一步的了解，即可以说道光既不是波也不是粒子，但同时又是波又是粒子。这是对光的本质的一种新生的说明，人们有可能继续还无法解读光的这种特性。

量子惠勒延后自由选择实验的实验结果，历史上第一次从实验上对波尔的互补原理明确提出了批评。

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