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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Doppelspaltexperiment


Doppelspalt
24.09.17, 20:13
Hallo Physikfreunde,
ich lese derzeit ein Buch über die ungelösten physikalischen Probleme unserer Zeit.
Insbesondere geht es um die Zusammenführung der Relativitätstherorie und der Quantentheorie in einer übergeordneten Theorie.
Unter anderem beschäftigt sich das Buch auch mit den letztlich ungeklärten Ergebnissen des klassischen Doppelspaltexperimentes.
Teilchen (Elektronen, Neutronen, bis hin zu Molekülen) verhalten sich am Doppelspalt manchmal wie eine Welle (mit Interferenzmuster) und manchmal wie Teilchen (mit zwei Haupttrefferflächen).
Ohne Detektoren bildet sich das Interferenzmuster, mit Detektoren das Zweistreifenmuster. Erklärt wird dieses Verhalten mit der Wechselwirkung, die die Teilchen beim Detektieren aus ihrem "Wellenmodus" herausreißen und in den "Teilchenmodus" überführen.
Das habe ich alles, so weit es überhaupt möglich ist, einigermaßen verstanden.
Meine Frage ist nun: Um das wellentypische Interferenzmuster bzw. das Zweistreifenteilchenmuster sehen zu können, wird hinter den Doppelspalt ein "Detektorschirm" aufgestellt, der die Interferenzstreifen wiedergibt.
Spätestens an diesem Detektorschirm kommt es also zur Wechselwirkung. Warum führt diese Wechselwirkung nicht zum Zusammenbruch der Wellen am Doppelspalt und damit zur Zweistreifenbildung?
Die zeitliche Verzögerung sollte eigentlich nicht die Ursache sein, denn Detektoren, die hinter dem Doppelspalt angeordnet sind, bewirken ja auch den (nachträglichen) Zusammenbruch des Wellenmodus.
Mir fallen zwei mögliche Erklärungen ein: Entweder ist die Wechselwirkung, die der Detektorschirm hervorruft zu gering oder der Abstand (räumlich und damit letztlich auch zeitlich) zum Doppelspalt ist einfach schon zu groß, um noch die "nachträgliche" Teilchenwerdung zu bewirken.
Wer kann mir ein bisschen Nachhilfe geben?

mfg
Doppelspalt

Herr Senf
24.09.17, 20:53
Hallo Doppelspalt,

was ist das denn für ein Buch, vlt liegt ja das Unverständnis am falschen Buch.
Ansonsten mal nach "Quantenradierer" googeln, da ist alles eindeutig mit der Wege-Information erklärt.

Grüße Dip

Benjamin
10.10.17, 23:27
Meine Frage ist nun: Um das wellentypische Interferenzmuster bzw. das Zweistreifenteilchenmuster sehen zu können, wird hinter den Doppelspalt ein "Detektorschirm" aufgestellt, der die Interferenzstreifen wiedergibt.
Spätestens an diesem Detektorschirm kommt es also zur Wechselwirkung. Warum führt diese Wechselwirkung nicht zum Zusammenbruch der Wellen am Doppelspalt und damit zur Zweistreifenbildung?

Entscheidend ist, wo das Licht detektiert wird, und das ist der Beobachtungsschirm und nicht der Doppelspalt. Der Doppelspalt beeinflusst die Wahrscheinlichkeitsverteilung, wo ein Photon auftrifft. Sind beide Spalte offen, ist die Wahrscheinlichkeitsverteilung das Interferenzmuster. Ist nur ein Spalt offen, ist die Verteilung ein Streifen.