La lumière se comporte comme une onde. La lumière se comporte comme une particule. Les deux affirmations sont vraies. C'est la dualité onde-corpuscule, l'un des concepts les plus étranges et les plus importants de la mécanique quantique. Dans certaines expériences, la lumière se diffracte et interfère comme une onde. Dans d'autres, elle frappe les détecteurs comme une particule. Il en va de même pour la matière. On a démontré que les électrons, les protons et même les atomes présentent un comportement ondulatoire. L'expérience des fentes de Young en est la démonstration classique. On envoie des électrons un par un à travers deux fentes et ils forment une figure d'interférence, comme si chaque électron passait par les deux fentes simultanément. Mais lorsqu'on mesure par quelle fente chaque électron passe, la figure d'interférence disparaît.

La dualité onde-corpuscule a été proposée par Louis de Broglie en 1924. Il suggéra que toute matière possède une longueur d'onde, appelée aujourd'hui longueur d'onde de de Broglie, donnée par λ = h/p, où h est la constante de Planck et p la quantité de mouvement. Cette idée fut confirmée expérimentalement en 1927. La dualité onde-corpuscule n'est pas une contradiction. C'est une propriété fondamentale de la mécanique quantique. Les particules ne sont ni des ondes ni des particules à proprement parler. Ce sont des objets quantiques qui présentent les deux comportements selon la manière dont ils sont mesurés. La distinction entre onde et particule est un concept classique qui ne rend pas pleinement compte de la réalité quantique.

faits sur la dualité onde-corpuscule

• Proposé. Louis de Broglie, 1924.
• Formule. λ = h/p.
• Lumière. Se comporte comme une onde et une particule.
• Matière. Les électrons et les atomes présentent également un comportement ondulatoire.
• Double fente. Démonstration classique.

La dualité onde-corpuscule est différente de la complémentarité. La complémentarité est le principe de Bohr selon lequel les descriptions ondulatoire et corpusculaire sont à la fois mutuellement exclusives et nécessaires.