Avevo preparato questa risposta per una domanda che è stata duplicata, quindi eccola qui, perché ho trovato un video istruttivo del MIT. (il secondo collegamento) Questa risposta è principalmente per le onde elettromagnetiche
Dai un'occhiata a questo video per avere un'idea di come l'interferenza appare fotone per fotone in una doppia fenditura sperimentare.
Viene perché la distribuzione di probabilità per i fotoni, accumulata sullo schermo, ha schemi distruttivi e costruttivi, governati dalla soluzione meccanica quantistica sottostante di "fotone + due fenditure".
La classica onda elettromagnetica emerge da una grande pletora di fotoni che hanno fasi e tali da formare i campi elettrico e magnetico. Il nu nella E = h * nu del fotone è la frequenza dell'onda elettromagnetica che emerge dalla confluenza dei singoli fotoni. Per ottenere un pattern di interferenza i fotoni devono reagire con uno schermo, o con un po 'di materia, come negli esperimenti con il laser.
La ragione per cui la materia è necessaria per i fenomeni di interferenza della luce è dovuta alle dimensioni molto piccole costante di accoppiamento elettromagnetico. Le interazioni tra fotone dovute a 1/137 finiscono per avere una probabilità di interazione dell'ordine di ~ 10 ^ -8. Riguardo alle interazioni fotone-elettrone, che al primo ordine è ~ 10 ^ -2, (ed è la principale interazione fotone-materia) ci sono 6 ordini di grandezza. A tutti gli effetti, due fasci laser che si incrociano passeranno l'uno attraverso l'altro senza alcuna interazione misurabile, ( possono esistere modelli di interferenza, ma non sono interazioni di fotoni, ma sovrapposizioni di meccanica quantistica). (Tienilo a mente quando raggiungi l'ultima domanda alla fine del prossimo video.)
Questo video del MIT è istruttivo e un vero esperimento che mostra che nelle interferenze distruttive impostate con interferometri c'è un raggio di ritorno, indietro alla sorgente, per quanto riguarda le onde elettromagnetiche classiche. Quindi l'energia viene bilanciata tornando alla fonte.
Cosa sta succedendo a livello di fotone? Se il laser emettesse fotoni uno ad uno come nel video a due fenditure? Consegnerò l'onda in quanto non esiste un video corrispondente da mostrare:
La soluzione meccanica quantistica con i complicati valori limite dell'interferometro consente lo scattering elastico (non piccolo, è così che si ottengono i riflessi) anche dei fotoni torna alla fonte. Potete vedere nel video che esiste sempre un raggio che ritorna alla sorgente, quel raggio viene trasportato da singoli fotoni che si diffondono elasticamente all'indietro attraverso il sistema dell'ottica dell'interferometro. Nell'interferenza distruttiva totale tutta l'energia viene riflessa (meno una parte dovuta all'assorbimento e alla dispersione nella materia del sistema ottico).
In sostanza questo esperimento è una chiara dimostrazione che il sistema laser-ottico-banco è in uno stato meccanico quantistico coerente, i fotoni di ritorno si uniscono all'insieme di fotoni all'interno dell'azione del laser, che include anche riflessioni da generare.
In questo video, il primo raggio trasporta le informazioni delle fasi come che nello spazio si formeranno schemi di interferenza se interviene uno schermo o altra materia. L'energia del raggio finale dopo che ha lasciato il sistema dell'interferometro e cade sullo schermo e viene ridistribuita secondo l'andamento dell'interferenza. La quantità di energia trasportata dal raggio dipende dalla proporzione di energia che riesce a lasciare il sistema interferometro / laser, cioè se tutta l'energia viene restituita al laser (interferenza distruttiva), o una parte di essa esce dal sistema laser per interferire con lo schermo.
Nel caso di onde nella materia, come onde sonore o onde d'acqua:
Nel caso di due onde sonore che interferiscono in modo distruttivo, la temperatura del mezzo salirà e l'energia viene conservata perché si trasforma in energia cinetica incoerente delle molecole del mezzo.
Per due onde d'acqua , idem.