双缝干涉是一种经典的物理实验，用于证明光具有波动性。当光通过两个狭缝时，会在后方的屏幕上形成明暗相间的条纹。这一现象无法用粒子理论解释，但可以用波动理论完美解释。在这个实验中，光源发出的光首先通过一个单缝，然后再通过两个平行的狭缝，最终在屏幕上形成干涉图样。
双缝干涉现象的产生基于波动理论的几个基本原理。首先是惠更斯原理，它指出每个波前上的点都可以看作是新的次波源。其次是波的叠加原理，当两列波相遇时，总振幅等于各自振幅的代数和。当两个波源发出的波在空间中传播并相遇时，会发生两种干涉：相长干涉和相消干涉。相长干涉发生在波峰与波峰、波谷与波谷相遇的地方，振幅增大，形成明纹；相消干涉发生在波峰与波谷相遇的地方，振幅减小，形成暗纹。这就是为什么我们在屏幕上能看到明暗相间的条纹。
双缝干涉现象可以用数学公式精确描述。关键公式是d乘以sin θ等于m乘以λ，其中d是两个狭缝之间的距离，θ是干涉条纹的角度，m是干涉级数，可以是0、正整数或负整数，λ是光的波长。当光从两个狭缝射出后，由于路径差异，会在屏幕上形成干涉图样。明纹出现在d sin θ等于m乘以λ的位置，这里m是整数；暗纹出现在d sin θ等于(m+1/2)乘以λ的位置。这个公式解释了为什么干涉条纹是等间距的，以及为什么使用不同波长的光会产生不同间距的条纹。
双缝干涉图样受到几个关键因素的影响。首先是狭缝间距d，当d增大时，条纹间距减小；当d减小时，条纹间距增大。其次是光的波长λ，当λ增大时，条纹间距增大；当λ减小时，条纹间距减小。这就是为什么红光产生的干涉条纹比蓝光的宽。第三个因素是屏幕距离L，当L增大时，条纹间距增大；当L减小时，条纹间距减小。这些关系可以通过公式y=mλL/d来表示，其中y是条纹位置，m是干涉级数。通过调整这些参数，我们可以观察到干涉图样的变化。
双缝干涉实验在科学和技术领域有广泛的应用。在光学领域，它用于光谱分析和精密测量，可以测定光的波长或微小距离。在全息摄影技术中，干涉原理使我们能够记录和重建三维图像。在量子力学中，电子、原子甚至大分子通过双缝也能产生干涉图样，证明了微观粒子的波粒二象性。从历史角度看，托马斯·杨于1801年首次进行的双缝干涉实验证明了光的波动性，推翻了牛顿的光粒子说，这一发现对物理学的发展产生了深远影响，为后来的量子力学奠定了基础。双缝干涉实验被认为是物理学史上最美丽、最具启发性的实验之一。