雙狹縫干涉

讓光穿過兩道非常細、間距很近的狹縫，落在一面屏幕上。你也許以為會看到兩條亮線，各在一道狹縫後面。結果你卻得到一整排明暗相間、等間距的條紋，向兩側延展開來。這種條紋圖樣就是雙狹縫干涉，它回答一個深刻的問題：光是波嗎？這些條紋明白地說：是。

原因是疊加，也就是兩道波重疊時它們的擾動會相加這條規則。來自兩道狹縫的光散開，在屏幕上重疊。在兩條路徑相差整數個波長的地方，波峰對上波峰，波相互增強，你得到一條亮紋（建設性干涉）。在路徑相差半個波長（或任何半奇數倍）的地方，波峰遇上波谷，波相互抵消，你得到一條暗紋（破壞性干涉）。亮紋落在路徑差 d sin(theta) = m lambda 的地方，其中 d 是狹縫間距、theta 是相對中心的角度、lambda 是波長、m 是整數（0, 1, 2, ...），稱為級數。條紋在中央最亮、等間距分布。

這個實驗約在 1801 年由楊格（Thomas Young）首度完成，它以顯示光表現得像波，平息了一場長久的爭論，而條紋間距甚至讓你能測出光的波長。一個誠實而驚人的提醒：若一次只送一個粒子、一個光子穿過，經過許多光子後同樣的條紋圖樣仍會逐漸浮現，每個光子彷彿與自己干涉。這是通往量子力學與波粒二象性的一扇門：光既不是單純的波，也不是單純的一串子彈，而是在這裡展現波動、在別處展現粒子行為的某種東西。