Was ist mit der dualen Natur des Lichts gemeint?

Die duale Natur des Lichts bezieht sich auf die Tatsache, dass Licht sowohl als Welle als auch als Teilchen wirken kann. Das photoelektrische Effektexperiment von Albert Einstein beweist, dass sich Licht wie ein Teilchen verhalten kann, während der Doppelspalt von Thomas Young Experiment zeigt, dass es sich auch wie eine Welle verhält.

1905 bewies Einstein, dass sich Licht wie ein Teilchen verhalten kann, indem er zeigte, dass ein Lichtstrahl Elektronen aus Metall ausstoßen kann. Dies deutete darauf hin, dass Licht aus Photonen bestand, die Elektronen ähnlicher Frequenz ausstoßen konnten. Einsteins Entdeckung veränderte die damals vorherrschende Theorie, die besagte, dass Licht nur eine Welle sei.

Der Beweis, dass Licht als Welle wirken kann, wurde bereits 1801 von Young gezeigt. In seinem Experiment strahlte Young Licht zwischen zwei parallele Schlitze, wodurch sich die Lichtwellen gegenseitig interferierten und ein Muster aus dunklen und hellen Bändern bildeten. Wäre Licht in erster Linie ein Teilchen, hätte es zwei parallele Linien gebildet.

Die Quantenmechanik erklärt die Dualität des Lichts, indem sie es als Wellenpaket beschreibt. Ein Wellenpaket bezieht sich auf Wellen, die entweder räumlich lokalisiert, als Teilchen oder wie Wellen wechselwirken können. Dies bedeutet, dass Lichtphotonen je nach den Umständen entweder als Teilchen oder als Welle wirken können.