蘭天196926837
一、波粒二象性的歷史回顧
普朗克在研究黑體輻射現象時，假設黑體吸收和輻射的能量是不連續的，而是一份一份的，每一份能量為E=hν，這一份能量稱為(能)量子，從而成功解釋了黑體輻射現象。從此開啟了量子力學的大門。
愛因斯坦在解釋光電效應時，認為光的能量也是不連續的，而是一份一份的，這一份能量稱為(光)量子，也稱為光子，光表現出具有粒子的性質。
波爾也用量子假說成功解釋了氫原子光譜現象。
之前惠更斯研究發現，
光是一種波；麥克斯韋研究發現，光是一種電磁波，稱為光波，是電場和磁交替激發形成的波動。而愛因斯坦在解釋光電效應時發現，光表現出具有粒子的性質（一份一份的）。象光這樣，同時表現出波動性和粒子性，稱為波粒二象性。
德布羅意將其推廣後認為，微觀粒子不僅是一個一個的粒子，同時還具有波動性，也具有波粒二象性，以此可解釋電子的散射和衍射現象。
量子力學認為，光和微觀物質都具有 波粒二象性。其能量和動量分別為愛因斯坦—德布羅意關係：
但是，光和微觀物質同時表現出波動和粒子的性質，讓人們覺得很奇怪甚至難以接受，這也是量子力學在早期爭論的問題。人們對波粒二象性產生過各種各樣的景象描述，但是至今量子力學對此仍未有明確的描述，只說“這是微觀物質特有的性質”。
很多科學家經過百年的努力，以此為基礎發展起來的量子力學理論，仍是問題最多爭議最大的物理理論，很多問題遠沒有得到解決。
二、波粒二象性再思考
現在應該拋開書本上原有的所有一切，跟隨我一起，從頭重新思考波粒二象性。
光是電磁波，電磁波已由麥克斯韋方程描述得很清楚了，光也具有波粒二象性。那麼光子就是光波本身，因為，並非有一個另外的光波伴隨著（或引導著）光子，光子的速度也就是光波（電磁波）的速度，光波（電磁波）是真實的物理存在，它就是電場和磁場在空間中交替的波動（就是場的波動）。
電磁波沒有別的含義，就用電磁波本身就能完全描述清楚，並不是為了研究方便才引入的這個波，也沒必要再引入另外一個波函數來描述光波（電磁波）了。這個電磁波沒有幾率的含義，也不用作其它的解釋，也沒有什麼
隱變量。但量子力學在研究物質波（其實當時研究的對象是電子）時，就引入了一個波函數來描述物質波。這個波是什麼？是什麼東西在波動？這個波函數的意義是什麼？這個問題，從量子力學誕生起，就讓物理學家思考爭論了一百年。
現在將光和物質波進行對比，光具有波粒二象性，微觀粒子也具有波粒二象性。光已經研究得很清楚了，但遇到微觀粒子，怎麼就出問題了呢？
對比就可以看出來，量子力學要解決的問題，只要把那幾個“？”搞清楚，量子力學的問題就解決了，思路也就出來了。
可看出，物質波和光波一樣，也是真實的物理存在，也是物質本身。光波是電場和磁場在空間中交替的波動（就是場的波動），那麼，物質波也是場的波動！
三、微觀粒子具有波動性的原因
那麼就從思考場和能量入手，思考電磁波的電場E和磁場B的能量，就會發現，各種能量密度表達式是已知的知識，是大自然的秘密所在，都是類似於動能的形式。
動能：質量與速度平方之積的一半；
電場能：介電係數與電場強度平方之積的一半；
磁場能：磁介質係數的倒數與磁感應強度平方之積的一半
為了下文的描述，我用能量作用場和能量作用量來統一稱呼其中的兩個量。電場能、磁場能、振動能、熱能、動能的能量密度和能量作用場遍及的空間的總能量都是這樣的形式，都可以統一描述成：
能量密度：能量作用量與能量作用場模方之積的一半；
總能量：能量作用量與能量作用場模方之積的一半，在能量作用場遍及的空間中的累積（積分）
將上述能量密度表達式中的平方因子Φ稱為能量作用場，常量係數M稱為能量作用量。
這個場是怎麼引起波動的呢？我們來分析電場和動能的情況，就能夠找出了微觀粒子具有波動性的原因。
有一能量作用場在一定空間區域內與其相應的能量作用量產生的能量形成一勢壘。下面以電場和動量場為例來說明另一相同（或不同）能量作用場與勢壘的關係。
（1）電量為Q的電荷在空間形成一電場勢壘（“勢壘貫穿”是量子力學中討論的典型問題）。
