经典物理中，麦克斯韦把光看成是一种电磁波，没有任何粒子的特性；对于实物粒子（如电子、中子、质子等）则被纯粹地认为是一种「微观颗粒」，用于构成更复杂的物质结构，进而构成宏观实体，没有任何波的特性。
后来，人们发现诸如 黑体辐射、光电效应、康普顿散射 等现象，无法完全利用光的波动性加以解释，于是物理学家开始把光看成是一些光（量）子的集合，同时具有波动性。
之后，电子、中子、质子等实物粒子也被双缝干涉实验发现具有波动性，具有同光子相同的性质。
于是，物理学把这个光与实物的都具有普适特性称为「波粒二象性」，光与实物在动理学上由此统一起来，量子物理由此诞生。
量子物理 中，任何宏观物质都可以被还原成更微观、更基本的粒子，任何物质都具有波动性。我们把物质固有波动性导致的物理现象称为「物质波」。
相比之下，经典物理 中，描述宏观实体运动的经典力学（速度接近光速时，考虑狭义相对论）、描述带电实体宏观尺度运动的电磁学、描述宏观电磁场与引力场（四维时空曲率）行为的经典场论，以及描述光的波动性质的波动光学，则完全是不同的模型。
在量子力学的框架下，物质表现为波动性时，并没有确定的运动轨迹，只有在某一位置所出现的概率，一般用波函数 来描述，它代表物质波在某一位置的振幅。因此，「物质波」也称作「概率波」。波函数的模的平方被定义为概率密度：
。
其中，波函数可以通过薛定谔方程
进行求解。这个方程在量子力学的地位，相当于牛顿第二定律在经典力学的地位。
既然电子具有波动性，那么单电子作为一个电子波的概率分布，在向前运动（传播）的过程中，也会像宏观的水波一样，向四周扩散，形成涟漪。这里，水波中某一位置水面的高度就相当于电子波中某一位置电子出现的概率。当同一个电子波的两处涟漪同时经过两条狭缝时，根据惠更斯原理，两条狭缝的另一侧都会产生以双缝作为点波源的两列频率相同的相干子波——在叠加区域有相同的振动方向，且相位差恒定。（如图）（划重点）
以上就是单电子双缝干涉的实质。
至于许多科普作品中提到的所谓「电子自己与自己干涉」，虽然也不能算是错误。然而，这种说法难免会让许多没有系统接触过量子力学的人联想到「同一个微观颗粒为什么能够同时占有两个位置？」。事实上，要想避免诸如此类的疑惑，就必须承认该现象归根结底是由于电子具有波动性才会导致的结果。因此，我们也应该完全采用描述波动性的术语，认为「同一个电子波的两处涟漪同时经过双缝时导致干涉」，才能得到最准确的解释。
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