为了理解光的颠簸性,假想一个电子决定到激光束下去做一个日光浴。激光束是稳定、相关、强烈的光束。这里的要点是,当电子进入激光束时,它将被拉着先跑到一边,然后又被拽到另一边,以特定的频率如此来回反复地振荡。这个频率便是被代入方程E=hv的那一个,(这里的E是能量,v是频率,h是由于不愿定性事理而引入的布朗克常数)可见光的频率比10¹⁵次振荡每秒要轻微低一点。
这个类比很奇特,但它随意马虎给出一个更实际的例子。电磁波和光实在便是一回事,但具有小得多的频率。FM电台的频率大约是10⁸次振荡每秒,或10⁸Hz。一兆赫兹是一百万赫兹,或10⁶Hz。以是100兆赫兹便是10⁸HZ。这样101.5兆赫兹便是10⁸多一点点次振荡每秒。一个FM电台就建在差不多这样的频率上。当你调台时,你调度的便是电路里电子振荡的频率,要使这个频率和电台的频率对上号。这很像做日光浴的电子,收音机里的电子沐浴在电波下,接管照在它身上的无线电波。
另一个该当会有益的类比是海上的浮标。一样平常而言,浮标通过链条拴在一个位于海底的锚上,这样它就不会被洋流和海浪冲跑了。浮标浮在水面上,在波浪的浸染下上高下下地运动着。这就好比这天光浴下的电子对激光束的反应。关于日光浴下的电子实际上还有更多情节:除非它像浮标一样被什么东西拴住,否则它终极将沿激光束方向被推动。

光又将如何像粒子一样行为呢?著名的光电效应实验给我们供应了证据,光确实是由光子构成的,每一个光子的能量都是E=hv。我们来阐明一下。如果你对着金属照射光,你能把电子敲出来。利用一个奥妙的实验装置,你可以检测到这些电子乃至还能丈量它们的能量。这些丈量结果可以这样阐明。光由很多光子构成,这相称于对金属施加了很多小的打击,每次打击相称于光子撞击到金属中的一个电子上。
如果光子有充足的能量,有时,它就能把与之碰撞的电子踢出金属。根据方程E=hv,更高的频率意味着更高的能量。我们知道蓝光的频率比红光高大约35%,这意味着一个蓝光子比一个红光子多35%的能量。假设你用钠来研究光电效应。实验见告我们,红光的能量不敷以把钠里面的电子踢出来。乃至更亮的红光也无法把电子踢出来,我们看不到任何电子。但蓝光子,由于它们有更高的能量,足够把电子从钠里面踢出来。乃至非常弱的蓝光也能做到这一点。可见问题的关键不是光的亮度(和光子的数目无关)而是光的颜色,是光的颜色决定了每个光子的能量。
能把电子从钠里面踢出来的光的最小频率是5.5×10¹⁴次振荡每秒,即绿光。它对应的能量,利用方程E=hv,便是23电子伏。把电子接到一个伏特的电源上它可以得到的能量便是1电子伏。以是普朗克常数的数值将是2.3电子伏除以5.5×10¹⁴次振荡每秒。常日将它简记为4.1×10ˉ¹⁵电子伏·秒。
总结一下,光在很多情形下的行为像波,然后在很多情形下像粒子。这被称为波粒二象性。根据量子力学,并不仅仅是光才有波粒二象性:万物皆有。