以上讲的是从爱因斯坦的外光电效应怎么发展成现代从日常生活一直到国防军事上非常重要的光电探测器。

　　下面再讲一下，爱因斯坦根据布莱克的量子概念提出了光子概念。同时讲一下光的波粒双重性，现在有非常重要的现代应用，量子通信上要用到。

　　这个可能有点超越大家现在的理解，但是我必须要讲，否则下面就没法讲了。在座的同学将来有机会进入到大学，一定会学量子力学。牛顿力学只是描述经典历史运动规律的理论。但是凡是微观世界，所有的行为都是要遵循量子力学的基本原理。在量子力学当中有一个最基本的海森堡的测不准关系。粗略理解测不准，就是我想测某一个量的时候，这个量从本质上是测不准的。微观粒子同时具有波动性与粒子性。这两个属性是微观粒子同时具有的本征特性。生来就具有双重性，既有波动的性质，又有粒子的性质。第二，波动性与粒子性不可能被同时探测到，要么可以探测到粒子性，在另外一种情况下又可以探测波动性。

　　这个实验已经在200多年以前Young1801年设计的光的双缝衍射实验。有一个光源，比如一个灯泡，加了一个滤色片，保证光源发射出来的波长是很多很多的。我只选择一个波长出来，电光源，一块板有两个狭缝，从光源发出来的光既有可能从上面的狭缝透过去，也有可能从下面的狭缝透过来。透过来以后比如打在一点，上面从狭缝过来的光跟下面狭缝过来的光相位完全相同或者差2兀，就看到一个比较亮的条纹。如果稍微过去一点，两束光到达这样的时候，纤维刚好是相反的，这时就变成一个暗条，这就是做光的干涉实验，可以看到很多明暗相间的条纹。而这个实验是最形象的说明了光是带有波动性的。如果不是这样的，具有波动性，是一个波，才能谈到它有相位。

　　这个实验历时了两个多世纪，直到最近还对这个实验有评价，仔细回顾一下，Young1801年演示了光的双缝衍射。Clinton Davisson和Lester Germer在1927年观察到电子束从Ni金属反射产生的衍射，首次证明了电子的波动性。Young是证明了光具有波动性，这两个人证明了电子具有波动性。而且前面这个人跟后面的George Thomson也做了类似的实验，这两个人分享了1937年的诺贝尔物理奖。这个故事并没有完结，大概是在1955年，量子光学里非常重要的两个人物，Hanbury Brown和Twiss。当时为了测量天狼星的大小，就用了两架分离的天文显微镜观测，相当于双缝衍射当中的两个狭缝的地方放了两个探测器。利用了双缝衍射的原理，把这两个天文显微镜观测的效果最后做一定的处理，我们叫做关联处理，就可以得到衍射图形。通过衍射图形，就可以测量天狼星的大小。

　　到了1961年，Claus Jonsson第一次完成了电子的双缝衍射。Young的双缝衍射是用的光，现在是电子的双缝衍射。电子的双重衍射一次有很多的电子经过双缝，在1979年的时候一个日本人Akira Tonomura想把电子枪发射的电子变得非常弱，每一次只有一个电子经过双缝，经过长时间的决裂以后，同样能够看到干涉的现象。直到最近2002年，德国的Tubingen大学，他首次采用HBT的配置下，电子的双缝衍射，观测到电子的反聚集。2002年，Physic World经过全球的评选，把这个实验评选为最漂亮的物理实验。在200多年前的双缝电子衍射，一直到2002年还是在起着非常重要的作用。

　　爱因斯坦讲光子既有波动性，又有粒子性，怎么检验？实验非常简单。光的分速器，一个入射光射到分速器，有50％的光是反射掉的，有50％的光透射过来。假如入射进来就是一个光子，光子已经是不可分割的最小的粒子，不可能说既到这个地方去，又到另外一个地方去，只能说我或者进入这个探测器，或者进入那个探测器。采取这个简单的实验，得到的结果一定是光子的粒子性的结果。我们把这个实验再加一点东西，这边加了全反镜，这儿加一个第二个光的分速器。这个光入射来，如果是反射过来的，被全反射进入到第二个分速器，同样有50％的机率反射进入到这个探测器，另外有50％进入到这个探测器。如果入射的光子透射过来，从这个方向过来的，有50％的机率进入到这个探测器，有50％的机率透彻进入到这个探测器。我们可以看到，进入到每一个探测器，是两路光叠加的效果，因此无论是这个探测器还是这样的探测器，所探测到的结果一定证明了光具有波动性，可以看到明暗相间的衍射图形。要证明光的波动性、粒子性，实验其实很简单，而且也可以证实我一开始说的话，不可能同时看到它的粒子性和波动性，比如上面这个实验只能看到粒子性，但是我把实验改一下，又可以看到波动性，这就是所谓光的波、粒双重性。