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双缝干涉是波动现象的典型体现，是证明光具有波动性的经典实验。当光波通过两个狭缝后，由于波的叠加而形成明暗相间的条纹。在这个实验中，单色光源发出的光照射到带有两个平行狭缝的挡板上。根据惠更斯原理，这两个狭缝成为新的次级波源，向外发出球面波。这些波在空间中传播并相互叠加，在某些位置形成相长干涉（亮条纹），在另一些位置形成相消干涉（暗条纹）。
双缝干涉的明暗条纹是由波的路程差决定的。当来自两个狭缝的光波到达屏幕上的某一点P时，它们走过的路程通常不同。这个路程差决定了它们的相位差，进而决定了干涉的结果。当路程差等于波长的整数倍时，两束光波相位相同，发生相长干涉，形成亮条纹。当路程差等于波长的半整数倍时，两束光波相位相反，发生相消干涉，形成暗条纹。这种规律可以用数学公式表示：路程差等于n倍波长时形成亮条纹，路程差等于n加二分之一倍波长时形成暗条纹。
双缝干涉条纹的位置可以通过数学公式精确计算。当光通过两个狭缝后，在距离为L的屏幕上形成干涉条纹。如果两个狭缝间距为d，光的波长为λ，那么明条纹出现在满足d乘以sinθ等于n倍波长的位置，其中n是整数。暗条纹则出现在d乘以sinθ等于n加二分之一倍波长的位置。对于屏幕上距离中心为y的点，当y远小于L时，可以近似得到y等于n乘以λ乘以L除以d。这个公式表明，明条纹间距与波长成正比，与狭缝间距成反比。中心处n等于0的亮条纹称为零级条纹，两侧对称分布着一级、二级等高阶条纹。
波的叠加是干涉现象的核心。当两列波叠加时，合成波的振幅取决于它们的相位差。当相位差为0或2π的整数倍时，两波同相，振幅相加，形成最大振幅，这就是相长干涉，对应屏幕上的亮条纹。当相位差为π的奇数倍时，两波反相，振幅相减为零，这就是相消干涉，对应屏幕上的暗条纹。在双缝干涉中，光强分布遵循余弦平方规律：I等于I₀乘以余弦平方，其中余弦的参数与路程差和波长有关。这就解释了为什么干涉条纹的亮度呈现周期性变化，以及为什么中央亮纹最亮，两侧亮纹逐渐减弱的现象。
双缝干涉实验具有深远的科学意义和广泛的应用价值。首先，它有力地证明了光的波动性，是物理学史上的里程碑实验。其次，它为量子力学的发展奠定了基础，当德布罗意提出物质波假说后，科学家们发现电子等微观粒子也能产生类似的干涉现象，揭示了微观世界的波粒二象性。在应用方面，双缝干涉原理被广泛用于光谱分析，通过分析不同波长光的干涉图样，可以确定物质的成分和结构。在精密测量领域，干涉仪可以测量极其微小的长度变化，精度可达纳米级。此外，这一原理还应用于全息摄影、光学滤波等领域，对现代科技发展产生了深远影响。