Die Beugung und Interferenz am Doppelspalt ist eines der fundamentalsten Experimente der Quantenphysik und demonstriert den Welle-Teilchen-Dualismus.
Das Doppelspaltexperiment zeigt, wie Licht oder Teilchen sich durch zwei parallel angeordnete Spalte bewegen und dabei ein charakteristisches Interferenzmuster erzeugen. Bei der konstruktiven Interferenz verstärken sich die Wellen gegenseitig, während bei der destruktiven Interferenz eine Auslöschung stattfindet. Der Gangunterschied zwischen den Wellen bestimmt dabei, ob konstruktive oder destruktive Interferenz auftritt. Die Intensitätsverteilung auf dem Beobachtungsschirm zeigt ein typisches Streifenmuster mit hellen und dunklen Bereichen.
Besonders interessant wird das Experiment in der Quantenphysik, wenn einzelne Teilchen wie Elektronen durch den Doppelspalt geschickt werden. Hier zeigt sich der Welle-Teilchen-Dualismus besonders deutlich: Obwohl einzelne Teilchen nacheinander durch die Apparatur geschickt werden, bildet sich über Zeit das gleiche Interferenzmuster wie bei Lichtwellen. Die Rolle des Beobachters ist dabei von besonderer Bedeutung - sobald man versucht zu messen, durch welchen Spalt das Teilchen fliegt, verschwindet das Interferenzmuster. Dies verdeutlicht die fundamentalen Prinzipien der Quantenmechanik, insbesondere die Heisenbergsche Unschärferelation. Moderne Simulationen und präzise Messapparaturen ermöglichen es heute, diese komplexen quantenphysikalischen Phänomene genau zu untersuchen und zu visualisieren. Die mathematische Beschreibung erfolgt durch die Interferenz am Doppelspalt Formel, die den Zusammenhang zwischen Spaltabstand, Wellenlänge und Position der Interferenzmaxima beschreibt.
