關(guān)于光本性的爭論，持續(xù)了很長時間，牛頓認(rèn)為是粒子，惠更斯認(rèn)為是機械波，麥克斯韋建立經(jīng)典電磁學(xué)理論后，預(yù)言電磁波就是光。1887 赫茲實驗證實了電磁波確實是光，具有反射、干涉、折射、衍射等一系列光應(yīng)有的性質(zhì)。通常我們所說的光就是特定頻率的電磁波。

　　我們可簡要地回顧一下電磁波譜[1]的概念：

　　gamma-射線：波長最短（0.01埃左右），能量最高；

　　X-射線：波長（0.1-10埃），恰好和晶格尺寸吻合，廣泛地用于物質(zhì)結(jié)構(gòu)測定，無損檢測，醫(yī)療診斷等；

　　能量：keV-10^5eV

　　可見光（visible light）：波長（幾百納米量級）

　　紅外（infrared）：波長（微米-毫米）

　　微波（microwave）：波長（毫米，厘米，分米）

　　電磁波：波長大于0.1米

　　光的粒子性自黑體輻射以來就越來越成為不可避免的概念，普朗克在解釋黑體輻射時并未提出光是粒子，而只是說物體在吸收和發(fā)射電磁波時是一份一份地進行的，但光在傳播時能量還是連續(xù)的。愛因斯坦在解釋光電效應(yīng)時則明確提出光子概念，即一個光子是集中地攜帶一份能量`h \nu`的。而康普頓散射實驗（1923）則說明光子不但集中地攜帶一份能量`h \nu`，還集中地攜帶一份動量` p = h/ lambda`，康普頓散射實驗后，“光具有粒子性”就被物理學(xué)家們廣泛接受了。

　　康普頓散射實驗中用的靶的材料是石墨，由于石墨正好位于周期表的中間，因此石墨的外層電子束縛的不太結(jié)實，使電子在散射前恰好可看作是靜止的，同時又是自由的。如果使用金屬做靶的話，外層電子是自由的，屬于整個金屬共有并遵從費米分布。此時我們可通過康普頓散射的線形來推測金屬內(nèi)自由電子的運動速度，并驗證其確實滿足費米分布。

　　X-射線是最常見的物質(zhì)結(jié)構(gòu)測量技術(shù)，掌握布拉格公式的推導(dǎo)；了解勞厄法（用連續(xù)X-射線照射晶體，相當(dāng)于改變`lambda`）、旋轉(zhuǎn)晶體法（改變角度）、粉末法（改變角度，但不需要轉(zhuǎn)動）的區(qū)別。