- (3) thờng gọi là hàm sóng.
1. Tính sóng hạt của vật chất
Khi Niutơn đa ra thuyết hạt của ánh sáng từ thế kỷ thứ XVII, ông cho rằng ánh sáng là một dòng các hạt rất nhỏ và ông đã dựa vào ý tởng này để giải thích hiện tợng phản xạ và khúc xạ. Khi giải thích hiện tợng phản xạ, ông cho rằng ánh sáng truyền trong thủy tinh nhanh hơn trong không khí. Huyghen năm 1678 là ngời đầu tiên đa ra thuyết ánh sáng, bằng nguyên lý nổi tiếng của mình ông đã giải thích đúng đắn hiện tợng phản xạ và hiện tợng khúc xạ. (Khác với thủy Newton trong hiện tợng khúc xạ ánh sáng truyền trong thủy tinh chậm hơn truyền trong không khí). Vì lúc đó không có phơng tiện để xác định xem ánh sáng truyền trong thủy tinh nhanh hay chậm hơn trong không khí và do uy tín khoa học của Niutơn nên thuyết hạt đợc chấp nhận trong khoảng 150 năm.
Thomas Iâng năm 1803 là ngời đầu tiên chứng tỏ bản chất sóng của ánh sáng bằng hình ảnh giao thoa của ánh sáng khi đi qua hai khe hẹp. Vì rằng giao thoa là tính chất sóng nên thí nghiệm Iâng đã bác bỏ thuyết hạt của Niuton. Ngay cả khi có thí nghiệm này một số nhà khoa học vẫn không thừa nhận ánh sáng là một sóng dù họ buộc phải thừa nhận sự giao thoa của ánh sáng. bởi ì họ đã nghĩ rằng sóng ánh sáng là sóng dọc mà không phải là sóng ngang. Vì vậy họ không thể giải thích đợc hiện tợng lỡng chiết. Mời năm sau, Iâng đã phát hiện ra rằng sóng ánh sáng là sóng ngang và đã giải thích đợc hiện tợng lỡng chiết. Hơn nữa, những thiết bị đo tốc độ ánh sáng đã chứng tỏ sự đúng đắn của thuyết sóng ánh sáng của Huyghen.
Năm 1862 Măcxoen còn chứng tỏ rằng ánh sáng là một loại sóng điện từ truyền với tốc độ
μ ε0 0 1
. Năm 1849 Armand Fizeau bằng thực nghiệm đã cho kết quả phù hợp với công thức trên từ đó chứng tỏ sự đúng đắn của Măcxoen. Kết quả là thuyết sóng đợc công nhận và thuyết hạt hầu nh bị lãng quên.
Tuy nhiên vào cuối thế kỷ XIX và đầu thế kỷ XX, hàng loạt sự kiện thực nghiệm chứng tỏ rằng mọi vật hấp thụ hay bức xạ ánh sáng theo những lợng gián đoạn mà tàn số của chúg phụ thuộc vào tần số ánh sáng. Đây là cách tiếp cận hoàn toàn mới so với lý thuyết cổ điển đã cho rằng năng lợng cũng nh các đại l- ợng vật lý khác có các giá trị liên tục. Điều đó lại dẫn đến khái niệm hạt ánh sáng do Anhxtanh đa ra: ánh sáng là một chùm hạt gọi là lợng tử ánh sáng hay phôtôn,
mỗi phôtôn là một sóng mang năng lợng nhất định. Bằng giả thuyết cho rằng năng lợng này tỉ lệ với tần số của sóng ánh sáng. Anhxtanh đã giải thích chọn vẹn hiện tợng quang điện. Cũng bằng thuyết phôtôn của Anhxtanh, hiệu ứng Compton cũng đợc giải thích một cách thỏa đáng.
Năm 1915, Robert Millcan đã tiến hành nghiên cứu chi tiết hiệu ứng quang điện. Các kết quả nhận đợc phù hợp một cách xhính xá lý thuyết Anhxtanh và cho giá tị của hằng số Plănk h = 6,6.10-34 J.s.
Nh vậy, trong một loạt các hiện tợng có tính chất sóng nhng trong các hiện tợng khác ánh sáng sử xự nh một luồng hạt, mỗi hạt có một năng lợng W và động lợng p xác định (tơng ứng bằng hν và p =
λ h
. Trong đó h hằng số Plank, – ν và
λlà tần số và bớc sóng của ánh sáng còn p là động lợng của hạt photon). điều đó nói lên rằng ánh sáng có lỡng tính sóng hạt.