微观粒子既有粒子的性质，又有波的特性，被称为波粒二象性。
波粒二象性是微观粒子的基本属性之一。
指微观粒子有时显示出波动性，这时粒子性不显著，有时又显示出粒子性，这时波动性不显著，在不同条件下分别表现为波动和粒子的性质。
一切微观粒子都具有波粒二象性。
1905年，爱因斯坦提出了光电效应的光量子解释，人们开始意识到光波同时具有波和粒子的双重性质。
1924年，德布罗意提出“物质波”假说，认为和光一样，一切物质都具有波粒二象性。
根据这一假说，电子也会具有干涉和衍射等波动现象，这被后来的电子衍射试验所证实。
光在任何时刻都可以表现出粒子性和波动性这两对性质。
光在发生干涉和衍射现象时，表现出来的性质更接近波的性质，所以说光具有波动性。
光照射在金属表面上发生光电效应时，表现出来的性质更接近实物粒子的性质。
光电效应中，光表现为一颗一颗的光子（粒子）打在金属表面上，一份一份的能量即被电子吸收。
所以说光具有粒子性。
光在不同的实验中显现出的性质有时接近波的性质，有时更接近粒子的性质。
所以光具有波粒二象性。
微观粒子的动量和位置不能同时确定时，这种关系称为不确定关系。
不确定性原理是由海森堡于1927年提出，这个理论讲述了不可能同时知道一个粒子的位置和它的速度，粒子位置的不确定性，这表明微观世界的粒子行为与宏观物质很不一样。
类似的不确定性关系式也存在于能量和时间、角动量和角度等物理量之间。
不确定原理涉及很多深刻的哲学问题，海森堡所述：“在因果律的陈述中，即若确切地知道现在，就能预见未来，所得出的并不是结论，而是前提。
我们不能知道现在的所有细节，是一种原则性的事情。
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