波粒二象性

干涉圖樣

干涉圖樣是當兩道或多道波交疊合成時所形成的明暗相間的排布。在波峰彼此對齊之處,它們相互增強,結果格外明亮——這是相長干涉,即亮帶。在波峰遇上波谷之處,它們相互抵消,結果一片黑暗——這是相消干涉。這種規則的條紋,正是某種確實具有波動性的東西在起作用的指紋。

決定波在某一點是相加還是相消的,是每道波到達那裡所走過的路程之差,這轉化為相位之差。路程差為整數個波長,會使波同步而形成亮紋;差半個波長,則使波失步而形成暗紋。因此條紋的間距,編碼著那個發生干涉之物的波長。

在量子力學中,同樣的算術支配著粒子,只不過此刻相加相消的是機率幅。亮紋是粒子很可能被探測到的位置,暗紋則是它幾乎從不出現的位置。這圖樣不是由許多粒子相互碰撞而畫成的;它是單粒子機率分布的形狀,唯有在許多次彼此獨立的探測被統計起來之後才顯現出來。

crest + crest → bright (constructive); crest + trough → dark (destructive)

波同步抵達處為亮,失步抵達處為暗;條紋間距揭示了波長。

在量子情形下,條紋只顯現於多次探測的統計之中。每一個單獨的粒子仍落在單一的點上;沒有哪一個粒子本身「就是」那圖樣。

又稱
interference fringes干涉条纹干涉條紋