光子的波/雙縫實驗

雙縫實驗尤其適合展示光子的波動性，因為波在兩個狹縫中分裂成兩束波，在比較這兩束波時引入時間（因此引入相位）差異。

如果光透過單個狹縫（1），它會發生衍射，在探測器上形成一個寬闊的“波”。使用第二個狹縫（2），將有兩條獨立的波，它們在探測器處疊加。在探測器中心以外的地方，這兩條波的路徑長度不同，導致相位差。兩條波的疊加將顯示干涉圖樣。對於單個光子，效果也是一樣的：隨著時間的推移，用單個光子構建出相同的波。因此，波顯示的是光子在探測器該位置被吸收的機率，根據上面的量子力學公式。

公式：在探測器處，兩條波疊加為：I = sin(ωt-φ/2) + sin(ωt+φ/2)，其中φ是兩條波之間的相位差。那麼機率P = 0.5(1+cosφ)

維基百科中的另一種經典公式：

能量

如果測量單個光子，探測器將顯示特定的能量。如果縮小一個狹縫，干涉圖樣會改變，但測量的能量不會改變。結論

波的量會影響吸收機率圖樣。
波的量不會影響能量。因此，波在其體積內不包含能量（儘管其頻率是能量的量度）。

空間相干性

在（2）中，透過兩個狹縫的波在B處完全抵消，因此在兩個狹縫中大小相等。然而，粒子必須透過其中一個狹縫。這是由量子定義（不可分割的粒子）決定的，並且從未測量到粒子分裂成兩個粒子。如果在狹縫之後放置探測器，它們總是測量到一個粒子在其中一個狹縫或另一個狹縫中，而波在每個狹縫處的幅度都相同。結論

波在光子的空間距離處具有相同的幅度。

相干長度

在（2）中，干涉可以向左和向右擴充套件多個週期。假設在C中，相位差為10個週期。如果粒子透過狹縫1，它的波將與從狹縫1出來的晚10個週期的波發生干涉。但如果粒子透過狹縫2，它的波將與從狹縫1出來的早10個週期的波發生干涉。

在傳播方向（和時間）上，幅度大致相同，與干涉圖樣顯示的粒子之前和之後相同數量的波長。這是波的相干長度。

根據費曼，對於點源，波幅度隨1/r²下降，其中r是到源的距離。

波載體

對於單個狹縫（1），波會發生衍射，根據惠更斯-菲涅耳原理。然而，該原理是針對具有載體的波計算的。是載體的每個點輻射的球形波的干涉導致了衍射圖樣。這不是由粒子引起的，因為衍射行為取決於波長，在雙縫中，只通過波的狹縫與透過粒子+波的狹縫產生相同的衍射。結論

波的行為就像一個具有載體的波（這肯定不是經典的載體，就像過去的以太）。

點源