干涉和衍射

干扰是波表现出的特征现象。当两个电磁波的波峰和波谷重合时，会产生振幅更大的波。这称为相长干涉。在这种情况下，两个相互作用的波彼此同相。 亦或，若两个波重合并相互作用，使得一个波的波谷与另一个波的波峰重合（以异相方式），则合成波将显示出低得多的振幅。这就是相消干涉。

波还显示出称为衍射的特征行为。当光束通过尺寸与入射光束波长相当的狭缝时，光束会在狭缝周围弯曲（又称衍射、绕射）。相反，当粒子流通过狭缝时，粒子只是从孔中出来。 此外，当光束穿过一对间隔开的狭缝，它们之间的距离与光的波长相当时，通过衍射过程在每个狭缝处产生圆波。这两个波互相干涉，因此在狭缝后短距离放置的屏幕上会得到暗线和亮线交替的干涉图。

当两个波传播相等的距离到达此点并产生相长干涉时，亮线在屏幕中心产生。当两个波沿任一方向远离中心的距离很小时，它们的传播距离会略有不同。它们不同步。当它们的行进距离之差恰好是波长的一半时，他们通过产生相消干涉相遇。较暗的区域对应于一个狭缝的波峰恰好与另一狭缝的波谷相重合（相消干涉）的区域，而最亮的区域对应于两个波的峰（或它们的两个波谷）恰好重合（相长干涉）。衍射图样是波的固有特性，为光的波特性提供了令人信服的证据。

本文改编自 Openstax，化学2e，第6.1节：电磁能量。