Was versteht man unter der Doppelwellen-Partikelnatur des Lichts?

Die Wellenteilchen-Dualität des Lichts bedeutet, dass Licht in einigen Fällen Eigenschaften klassischer Wellen und in anderen Eigenschaften klassischer Teilchen aufweist. Der Streueffekt, der sich aus dem Abfeuern einzelner Photonen durch einen Doppelspalt ergibt, ist der berühmteste Demonstration dieser Dualität.

Wenn Licht nur aus Partikeln bestehen würde, würde man erwarten, dass das Abfeuern einzelner Photonen durch einen Doppelspalt einen Abdruck der beiden Spalte auf einem Empfangsschirm hinter dem Spalt ergibt. Stattdessen verursacht das Licht Streifen, die an die konstruktiven und destruktiven Interferenzmuster wechselwirkender Wellen erinnern. Anstatt durch den einen oder anderen Spalt zu gehen, passieren die Lichtteilchen gleichzeitig beide Schlitze. Beim Durchtritt durch die Schlitze befindet sich ein Photon zu einem gewissen Grad am ersten Spalt und zu einem gewissen Grad am zweiten Spalt. Es ist unmöglich mit Sicherheit zu sagen, durch welchen der beiden Spalte das Photon hindurchtritt, eine Binsenweisheit, die als Heisenbergsche Unschärferelation bezeichnet wurde und von einem der Gründerväter der Quantenphysik, Werner Heisenberg, postuliert wurde.

Ein weiterer Beitrag zur dualen Natur des Lichts war Albert Einstein, der den Nobelpreis für Physik dafür erhielt, dass er demonstrierte, dass Licht bestimmte Teilcheneigenschaften besitzt, als er den thermoelektrischen Effekt in Bezug auf die Photon-Materie-Wechselwirkung erklärte.