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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Doppelspaltexperiment, erstes Photon


briter
26.08.09, 08:49
was meint Ihr ?

Tritt beim ersten Photon/Elekton, das ich durch einen DS schieße schon Interferenz auf, oder erst ab dem zweiten ?

Würde mich auf Eure Antworten freuen.

Kai
26.08.09, 09:29
Guten Morgen!
Vielleicht kann Dir das weiterhelfen...
http://www.uni-bonn.de/iap/P2K/schroedinger/two-slit2.html
Sieht zwar kindisch aus, ist aber nicht schlecht (leider noch relativ unvollständig).
Gruß Kai

P.S.: Ups... Wilkommen im Forum. ;)

SCR
26.08.09, 09:33
Hallo briter,

a) willkommen im Forum.
b) Mit nur einem Teilchen kommt auch nur ein Teilchen hinten auf der Photoplatte an. Wo? Das ist grundsätzlich "zufallsbedingt" (Bezeichnung je nach bevorzugter Theorie). Mit einem "Treffer" allein lässt sich also keine Aussage zur Interferenz machen. Erst aus der Summe mehrerer Versuche und das sich dabei abzeichnende Gesamt-Muster lässt sich rückschließen, dass bereits das erste Teilchen mit sich "selbst interferieren" (Beschreibung ebenfalls wieder abhängig von angewandter Theorie) müsste.
c) Ich sollte aber noch anmerken dass ich grundsätzlich von nichts eine Ahnung habe -> Die Aussage sollte also besser noch jemand anderes verifizieren :D.

briter
26.08.09, 10:32
Vielen Dank für Eure Antworten.

Mit geht es um die - zugegeben sehr spekulative - Frage: Gehen die Photonen alle gleichzeitig durch den DS, d.h. haben wir ein grundsätzlich falsches Verständnis von Zeit ?

Das DS-Experiment beweist dies doch eindeutig, zumindest ab dem zweiten Photon.

Gruß,

briter

EMI
26.08.09, 10:32
Tritt beim ersten Photon/Elekton, das ich durch einen DS schieße schon Interferenz auf...

Ja briter,

natürlich nur wenn die Spaltenweite und der Spaltenabstand auf die Wellenlänge der Teilchen "abgestimmt" ist.

Gruß EMI

Kai
26.08.09, 10:53
Hallo.
Wichtig dabei ist, dass die Bäuche (Maxima) dieselbe Wellenlänge besitzen; sonst würden diese sich gegenseitig "aufheben" und wir würden keine Interferenz erkennen können.
Gruß Kai

briter
26.08.09, 11:04
Hallo Kai, Emi,

wir reden doch von einem einzelnen Photon. Da gibt es keine Wellen, die sich gegenseitig auslöschen könnten.

Es gibt, wenn überhaupt, eine Wahrscheinlichkeitswelle (s. Feynman)

Gruß,

briter

EMI
26.08.09, 11:31
wir reden doch von einem einzelnen Photon. Da gibt es keine Wellen, die sich gegenseitig auslöschen könnten.
Aber nur bei einem Spalt.

Gruß EMI

Gandalf
26.08.09, 12:36
'selbstverständlich' findet Interferenz schon bei einem einzelnen Photon statt! (ansonsten müsste ja bei exakt gleicher Versuchswiederholung das "Teilchen" wieder an dem exakt selben Punkt ankommen, - tut es aber nicht mal theoretisch)

(und @emi - das hat nicht notwendigerweise mit dem Spaltenabstand, den "Anzahl der Spalten" oder der "Wellenlänge der Teilchen"(...!?) zu tun)

Wir hatten das vor kurzem schon hier 'ausführlichst' erörtert:
http://www.quanten.de/forum/showthread.php5?t=1102&page=29

(kennt jemand den Film: "und ewig grüßt das Mulrmeltier"?

EMI
26.08.09, 13:01
@emi - das hat nicht notwendigerweise mit dem Spaltenabstand, den "Anzahl der Spalten" oder der "Wellenlänge der Teilchen"(...!?) zu tun
Hallo Gandalf,

mindestens 2 Spalten, sonst keine Interferenz.
Der Spaltabstand und die Spaltgröße müssen sehr wohl auf die Wellenlänge der Teilchen abgestimmt sein, sonst keine Interferenz.

und ewig grüßt EMI

briter
26.08.09, 13:12
Hi gandalf,
Das macht ja gerade das ds-experiment aus, daß sich ein einzelnes photon wie eine welle verhält. Allerding würde ich das nicht selbstverständlich nennen.
Mir geht es explizit um das erste photon.

Gruß an alle,
Briter

Ps: bitte tippfehler entschuldfigen, quäle mich mit meinembeding geigneten handy rum

briter
26.08.09, 13:25
Hi gandalf ,
Das macht ja gerade das ds-experiment aus, daß sich ein einzelnes photon wie eine welle verhält. Allerding würde ich das nicht selbstverständlich nennen.
Mir geht es explizit um das erste photon.

Gruß an alle,
Briter

Timm
26.08.09, 13:33
Mir geht es explizit um das erste photon.


Woher weiß denn das erste Photon, daß vor ihm noch kein anderes an der Reihe war?

Wieso sollte das erste Photon eine Sonderstellung haben?

Gruß, Timm

EMI
26.08.09, 13:38
Allerding würde ich das nicht selbstverständlich nennen. Mir geht es explizit um das erste Photon.
warum fragst Du, wenn dich die Antworten nicht interessieren? briter?
Ob das Erste oder das 8712 Photon ist vollkommen wurscht!
Jedes! Teilchen inteferiert am Doppelspalt.
Auch ein briter würde am Doppelspalt inteferieren wenn man dessen Geschwindigkeit(Wellenlänge) und die Spaltbreiten und Spaltabstände aufeinander abstimmt.
Dazu muss sogar nur ein briter, sprich der Erste reichen, da es wohl sowiso keinen Zweiten briter gibt.

EMI

Kai
26.08.09, 14:30
Guten Tag!
Es findet dann eine Interferenz statt, wenn:
1.) Die Wellenlänge beider (oder mehrerer) Quellen (z.B.:Lichtquellen) muss übereinstimmen.
2.)Man braucht mindestens 2 Spalten.

Was den Abstand (Wellenlänge, etc.) betrifft, lässt sich das mit dem Tangens und Sinus bestimmen.
Der Doppelspalt soll eine Einführung "in die Welt der Quanten" ermöglichen(Photonen=> Wellenbewegung).

Dabei fängt die Interferenz schon ab dem 1. Photon (beider Quellen!), der auf die Spalten trifft, statt.
Du kannst Dir parallel dazu noch das Michelson-Morley-Experiment anschauen: Dort entsteht nämlich keine Interferenz (das hat was mit dem SRT zu tun (passt aber, finde ich ;) )).

Gruß Kai

P.S.: Eine Interferenz kann nicht bei nur einem Spalt stattfinden, weil sich nichts zu 0 addieren lässt bzw. umgekehrt.

Gandalf
26.08.09, 20:48
Hallo EMI! & @ Kai

mindestens 2 Spalten, sonst keine Interferenz.
Der Spaltabstand und die Spaltgröße müssen sehr wohl auf die Wellenlänge der Teilchen abgestimmt sein, sonst keine Interferenz.


Gruß Kai
P.S.: Eine Interferenz kann nicht bei nur einem Spalt stattfinden, weil sich nichts zu 0 addieren lässt bzw. umgekehrt.

Wir reden hier nicht über das klassische Verhalten von Wellen, sondern die Frage zielte auf die Quantenphysik (was sonst)!?

Das in der populären Literatur regelmäßig das Maximum hinter einem Einfachspalt als "keine Interferenz" dargestellt wird, ändern nichts daran, dass es nur eine 'darstellende Vereinfachung' ist, und das Maximum selbst aus einem (schwerer nachweisbaren) Interferenzmuster selbst besteht (ich wiederhole mich auch wie hier (http://www.quanten.de/forum/showthread.php5?t=1102&page=26), wie im Folgenden)

Dieser Nachweis lässt sich z.B. auf zweierlei Art führen
1) Beim Mach-Zehnder-Interferometer (http://www.didaktik.physik.uni-muenchen.de/materialien/inhalt_materialien/milq/interferometer.pdf) "kristallisiert" sich nach einem anfänglichen "Fleckenmaximum" ein Interferenzmuster heraus - bei jeweils einem 'einzelnen' Photon. Das hier unterschiedliche Wege am Strahlteiler genommen werden ändert nichts daran. (Auch beim Einfachspalt nehmen die begleitenden Schattenphotonen unterschiedliche Wege)

2)
Füge ich 'zwischen dem DS' einen weiteren Spalt ein, hört die Interferenz nicht auf, sondern wird komplexer. Je mehr Spalten ich öffne (bzw. dann auch Stege herausnehme) um so komplexer wird das Muster, - zunehmend so komplex, als das es aussieht, als ob nur ein einziger Spalt offen wäre.

Jede EM-"Welle" ist aus quatnenphysikalischer Sicht 'zirkular polarisiert' - ein Fortex!
http://de.wikipedia.org/wiki/Zirkularpolarisation
Daher befindet sich auch jedes "einzelne Photon" in einem anderen Phasenversatz.

Daher muss eine Interferenz auch am Einzelspalt (oder auch wenn gar kein Spalt vohanden ist!) von "einzelnen Photonen" mit 'schattenhaften Photonen' stattfinden!

.... grüßt das Murmeltier

Joachim
27.08.09, 11:08
Jede EM-"Welle" ist aus quatnenphysikalischer Sicht 'zirkular polarisiert'

Nicht jede. Sie kann auch linear oder elliptisch polarisiert sein.

Gruß,
Joachim