1. Expérience à double fente de Young:
* Configuration: Faites briller le faisceau de lumière (ou d'autres particules) à travers deux fentes étroitement espacées. Observez le motif sur un écran derrière les fentes.
* Comportement des vagues: Si le faisceau se comporte comme une vague, les vagues passant par chaque fente interfèrent, créant un motif d'interférence d'alterner des bandes brillantes et sombres à l'écran.
* Comportement des particules: Si le faisceau se comporte comme un flux de particules, vous vous attendez à voir deux bandes lumineuses derrière chaque fente, correspondant à l'endroit où les particules frappent l'écran.
2. Diffraction:
* Configuration: Faites briller le faisceau à travers une petite ouverture ou après un obstacle. Observez le motif sur un écran derrière l'objet.
* Comportement des vagues: Les vagues se penchent autour des obstacles, entraînant un schéma de diffraction qui s'étend sur le faisceau.
* Comportement des particules: Les particules doivent voyager en lignes droites et ne pas se pencher autour de l'objet.
3. Effet photoélectrique:
* Configuration: Faites briller le faisceau sur une surface métallique et mesurez l'énergie cinétique des électrons émis.
* Comportement des vagues: La physique classique prédit que l'énergie des électrons émises devrait dépendre de l'intensité de la lumière.
* Comportement des particules: L'explication par Einstein de l'effet photoélectrique indique que la lumière se comporte comme des particules appelées photons. L'énergie d'un photon est proportionnelle à sa fréquence, et cette énergie est transférée aux électrons, ce qui leur fait émettre. Cela explique pourquoi l'énergie cinétique des électrons émises dépend de la fréquence de la lumière, et non de son intensité.
4. Diffusion compton:
* Configuration: Faites briller le faisceau sur un matériau et mesurez le changement de la longueur d'onde des photons diffusés.
* Comportement des vagues: La physique classique prédit que la longueur d'onde de la lumière diffusée ne devrait pas changer.
* Comportement des particules: L'effet Compton démontre que les photons peuvent entrer en collision avec des électrons comme les particules, ce qui les fait perdre de l'énergie et changer de direction. Il en résulte un changement de longueur d'onde des photons diffusés, qui peuvent être mesurés.
Remarque importante: La dualité onde-particules est un concept fondamental de la mécanique quantique. Cela signifie que la lumière et les autres particules présentent à la fois un comportement en forme d'onde et en forme de particules, selon la façon dont elles sont observées. Ces expériences ne sont pas conçues pour prouver que la lumière est * soit * une onde ou une particule; Ils démontrent la dualité de sa nature.
