Question

单个光子也会产生干涉现象，这是为什么？

Answer 1

根据海森堡的测不准关系,
Δp
×
Δx
≥
h/2
;
Δ
E
×
Δ
t
≥h/2.当动量确定时,位置不确定；反过来一样。当能量确定
时，时间不确定；反过来也一样。你在这儿所说的单个光子的干涉现象，充其量只不过强调了对于一定频率的光子（对应着一定动量）其在空间位置行为的不确定性。高中三册物理中是通过单个光子通过双孔的不确定性来说明这一点的。这只是一个统计解释，只是强调了它的空间位置的不确定性。所谓的“光波的干涉”这个名称的来由只是由于其所形成的图样与用发波水槽做机械波水波的干涉时形成的干涉图样类似而做的名称的借用而已罢了。当然了，一般来说，对于大量的光子，我们强调它的干涉效应；对于个别光子强调其量子行为。但这并不反对光子本身所具有的二象性属性，也并不与其统计解释相予盾，反而成为统计解释的充分说明。
（今天吃午饭时看到了提问者对于问题的补充。
）
要知道一个光子是怎么产生干涉的，这首先要明确光子的本质是什么？首先hν是什么？与其说hν表示一个光子，还不如更简单地说其是一没有静质量而只有动质量的能量团。这个能量团在ν所对应的频率上是最小单位，不可以再分割。在明确了这样的前提以后，我们就不难理解“一个光子是怎么产生干涉的”了。由于光子是以能量团的形式与物质发生作用的（如：光电效应现象），所以其在与物质的作用中表现出了粒子性。但是这个能量团在传播的过程中则表现出了波动性。这是这个能量团在两种不同的物理过程的基本属性（二象性）的不同侧面的反映。根据Δp
×
Δx
≥
h/2，当其动量一定时，空间位置则俞发趋向于不确定性。当一个光子通过前方的两个小孔时，每一次通过每一个孔的几率是随机的；但是当多次通过前方的两个小孔时，则会满足一定的楖率分布。概率的多少由接收光子的感光胶片所显示的明暗条纹直观地反映出来。如果进一步想准确确定光子在通过孔时的不确定度的大小，这可以由量子力学方法解狄拉克方程，由所得到的一组波动解直接确定。这在大学本科理论物理专业四年级课程《量子力学》中，会详细讲解的。对于一般高中生应付高考，知道
这些足够了。在这个正确理解的前提之下，才能有de
Broglie的物质波的波长计算问题。
而至于“一个光子可以同时穿过两个狭缝”的问题的提法，本身就是错误的。