1. Het foto -elektrische effect:

* Observatie: Wanneer het licht op een metalen oppervlak schijnt, worden elektronen uitgezonden. De energie van deze elektronen hangt af van de *frequentie *van het licht, niet de *intensiteit *. Dit is in strijd met de klassieke golftheorie, die voorspelt dat de energie van het elektron moet afhangen van de intensiteit van de lichtgolf.

* Verklaring: Albert Einstein legde dit uit door voor te stellen dat licht wordt gekwantiseerd in pakketten energie genaamd fotonen. De energie van een foton is recht evenredig met de frequentie van het licht. Een elektron absorbeert de gehele energie van een enkel foton, dat voldoende is om het uit het metaal te werpen als de energie van het foton de werkfunctie van het metaal overschrijdt.

2. Blackbody straling:

* Observatie: Een blackbody is een hypothetisch object dat alle elektromagnetische straling absorbeert die erop valt. Klassiek zou het Blackbody -spectrum een energieverdeling moeten hebben die niet toeneemt zonder gebonden te zijn bij hogere frequenties, wat leidt tot de "ultraviolette catastrofe". Experimenteel piekt het spectrum echter op een specifieke frequentie die afhankelijk is van de temperatuur van de blackbody.

* Verklaring: Max Planck legde het waargenomen spectrum met succes uit door aan te nemen dat lichte energie wordt gekwantiseerd. Hij stelde voor dat licht wordt uitgestoten en geabsorbeerd in afzonderlijke pakketten, later fotonen genoemd, met energie evenredig met de frequentie.

3. Compton verstrooiing:

* Observatie: Wanneer röntgenfoto's elektronen verspreiden, verliezen ze energie en veranderen ze de golflengte. Dit energieverlies kan niet worden verklaard door klassieke golfverstrooiing, die alleen een verandering in richting voorspelt.

* Verklaring: Dit experiment levert verder bewijs voor de deeltjeskarakter van licht. De verandering in golflengte kan worden verklaard door aan te nemen dat het röntgenfoton botst met het elektron zoals twee biljartballen, waardoor een deel van zijn energie en momentum wordt overgedragen.

4. Double spleet experiment:

* Observatie: Hoewel het dubbele spleet-experiment golfinterferentie toont, laat het ook zien dat licht zich als deeltjes gedraagt bij het interageren met de detector. Individuele fotonen komen op het scherm aan op discrete locaties, maar het patroon van fotonen in de tijd toont een interferentiepatroon.

* Verklaring: Dit experiment benadrukt de wave-deeltjes dualiteit van licht. Hoewel licht zich voortplant als een golf, interageert het met materie als individuele deeltjes (fotonen).

5. Single-foton experimenten:

* Observatie: Experimenten zijn uitgevoerd waarbij een enkel foton door een dubbele spleet wordt verzonden. Ondanks het ontbreken van een ander foton om zich "te bemoeien", creëert het foton nog steeds een interferentiepatroon op de detector.

* Verklaring: Dit toont aan dat het foton op de een of andere manier 'interfereert met zichzelf', waardoor de lijnen tussen golf- en deeltjesgedrag verder worden vervaagd.

Deze waarnemingen en experimenten leveren sterk bewijs dat licht eigenschappen vertoont van zowel golven als deeltjes. De klassieke golfbeschrijving van licht verklaart deze fenomenen niet, wat leidt tot de ontwikkeling van de kwantummechanica, die een vollediger beeld geeft van de aard van het licht.