波粒二象性

干涉图样

干涉图样是当两道或多道波交叠合成时所形成的明暗相间的排布。在波峰彼此对齐之处,它们相互增强,结果格外明亮——这是相长干涉,即亮带。在波峰遇上波谷之处,它们相互抵消,结果一片黑暗——这是相消干涉。这种规则的条纹,正是某种确实具有波动性的东西在起作用的指纹。

决定波在某一点是相加还是相消的,是每道波到达那里所走过的路程之差,这转化为相位之差。路程差为整数个波长,会使波同步而形成亮纹;差半个波长,则使波失步而形成暗纹。因此条纹的间距,编码着那个发生干涉之物的波长。

在量子力学中,同样的算术支配着粒子,只不过此刻相加相消的是概率幅。亮纹是粒子很可能被探测到的位置,暗纹则是它几乎从不出现的位置。这图样不是由许多粒子相互碰撞而画成的;它是单粒子概率分布的形状,唯有在许多次彼此独立的探测被统计起来之后才显现出来。

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

波同步抵达处为亮,失步抵达处为暗;条纹间距揭示了波长。

在量子情形下,条纹只显现于多次探测的统计之中。每一个单独的粒子仍落在单一的点上;没有哪一个粒子本身「就是」那图样。

又称
interference fringes干涉条纹干涉條紋