誇密2018-05-12 00:30:20

首先你要知道發生雙縫干涉的條件，並不是隨隨便便的自然光打到雙縫上就能干涉。在托馬斯·楊的實驗中，他先讓光經過一個單縫再作為光源，經過單縫的光就具有了一定的相干性，然後這束光再去照射雙縫，才能使雙縫位置光的相位一致，變成兩個光源發出的光出現干涉現象。後來有了鐳射，就可以省去這個單縫，鐳射直接照射雙縫就可以發生干涉。

那麼問題就在於單縫上發生了什麼，這是另一種波動現象，稱為“衍射”，本質上也是一種波的干涉行為。衍射現象有一個公式：\lambda=d*sin\theta，其中\lambda是波長，d是縫隙的大小，\theta是發生衍射時暗斑的出射角度。這個公式就給縫隙大小和波長的關係做了限制，首先sin\theta不能大於1，這就要求縫隙d不能小於波長\lambda，否則就不會變成一個相干光源。再者縫隙d不能大出波長\lambda太多，一般d是\lambda的n倍時，衍射光斑就出現2n條。衍射的條數越多越影響雙縫干涉的效果，如下圖，這d是\lambda的4倍時的衍射，已經出現了8條衍射條紋。所以最理想的情況是縫隙d和波長\lambda剛好相等，即出射是一條完整的光斑，這樣雙縫就是兩條比較完美的干涉光源，干涉效果最好。

順便說一下，電子實驗和光子實驗不同，很難找到適合電子衍射的狹縫材料，所以電子“雙縫”干涉一般用的不是真實的縫，而是用電場和磁場的控制，把一束電子分裂成兩個發散的電子源，然後去發生物質波干涉，干涉出的效果雖然比不上光學實驗，但條紋也清晰可見。

譚宏212018-05-12 20:17:38

本來不想說了，但是看到前面答的，感覺有必要說兩句。

量子干涉是微觀世界的基本行為方式。原子核外的電子能級也是一種量子干涉。

量子干涉實際上是微觀粒子在約束空間下形成了空間機率量子化的結果，即微觀粒子在約束空間下運動，將會出現n條路徑，每條路徑都“標定”了透過的機率。原子核外的電子，在原子核的約束下，形成電子能級。這個能級空間就是電子存在，或出現，或運動空間的機率量子化的結果。能級軌道就是電子可達、或運動的區域，能級軌道間隔就是電子不可達區域。

雙縫電子干涉就是雙縫形成的一個約束空間。它將在柵後空間形成機率量子化的干涉空間。特別是，當用單粒子流照射雙縫時，將在柵後屏上形成明暗條紋。明紋就是粒子可達空間（以一定機率），暗紋就是粒子不可達空間（一般機率為零）。量子干涉不用狹義理解為雙縫或多縫，其實只要能形成約束，形成多路徑條件，都是量子干涉。

雙縫量子干涉需要，如果是電子的，則要求電子波長（這裡要看電子運動速度而定）與縫的幾何尺寸相當，比如在一個數量級內。主要是要求約束“鬆緊”合適。太寬，則柵後機率量子化空間的間隔太小，如，量子化在一個自然數集上，也是很密的，最好是量子化在一個有限元集上，如一個有限迴圈群上。太窄，電子透過受阻，丟失機率嚴重，這也不合適。

總之，無論什麼約束下的量子干涉，都要求時空上的約束要“合適”，“鬆緊”適度。

不知你能理解多少，只能說成這樣。