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双缝干涉实验是物理学史上最重要的实验之一。1801年，英国物理学家托马斯·杨首次进行了这个实验，成功证明了光具有波动性质。实验装置包括光源、双缝板和观察屏。当光通过两个狭缝时，会在屏幕上形成明暗相间的干涉条纹，这一现象只能用光的波动理论来解释。
双缝干涉实验的装置由几个关键部分组成。首先是相干光源，通常使用激光器，因为激光具有良好的相干性。光束首先通过一个单缝，这样可以产生柱面波，进一步确保光的相干性。然后光到达双缝板，两个狭缝的间距d通常是光波长的几倍到几十倍。最后在足够远的地方放置观察屏，距离L要足够大，这样才能清楚地观察到干涉条纹。每个部件都有其特定的作用，缺一不可。
波的叠加原理是理解干涉现象的关键。当两列波相遇时，合成波的振幅等于两列波振幅的代数和。要产生稳定的干涉现象，需要满足相干条件：两列波的频率必须相同，且相位差保持恒定。当两列波同相叠加时，发生建设性干涉，合成波振幅增大；当两列波反相叠加时，发生破坏性干涉，合成波振幅减小甚至为零。这就是双缝干涉中明暗条纹形成的物理机制。
干涉条纹的形成可以通过光程差来解释。从两个狭缝到屏幕上任意一点的光程差为δ等于d乘以sinθ，其中d是缝间距，θ是衍射角。当光程差等于波长的整数倍时，两束光同相叠加，形成明条纹；当光程差等于半波长的奇数倍时，两束光反相叠加，形成暗条纹。屏幕上的光强分布呈余弦平方函数变化，中央为最亮的明条纹，向两侧逐渐变暗，形成明暗相间的干涉图样。
现在我们来推导双缝干涉的数学公式。首先，从几何关系可以得出光程差δ等于d乘以sinθ。对于明条纹，光程差必须等于波长的整数倍，即δ等于kλ。对于暗条纹，光程差等于半波长的奇数倍。最重要的是条纹间距公式，相邻明条纹之间的距离Δy等于λL除以d，其中λ是波长，L是屏距，d是缝间距。这个公式告诉我们，波长越长、屏距越远，条纹间距越大；缝间距越大，条纹间距越小。