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Alt 14.10.08, 12:29
Sino Sino ist offline
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Standard AW: Einfachspalt: Orts- und Impulszustand im Hilbertraum, c,f

Ok, danke für die Antwort. Ich glaube, so langsam versteh ich meinen Denkfehler.

Also mein Gedanke war ja zuerst auch, dass der Spalt nur eine Impuls-Unschärfe in einer Richtung verursacht, nennen wir die Richtung mal x. Der Impuls in y-Richtung (Richtung Laser --> Spalt) behielte den ursprünglichen scharfen Wert, egal wo man das Photon am Ende misst.

Wenn ich nun ein Photon in der Mitte des Schirms beim Intensitätsmaximum detektiert habe, dann würde ich sagen, das Photon ist geradeaus geflogen, hat also im Spalt keine Impulsveränderung in X-Richtung erfahren.
Bei allen Photonen, die rechts und links von der Mitte detektiert wurden, würde ich sagen, dass sich ihr Impuls in X-Richtung im Spalt verändert hätte.
Veränderung wär in diesem Falle eine betragsmässige Zunahme des Impulses in x-Richtung, da die Photonen, die den Laser verliessen, ja keinen x-Impuls hatten.
Nun hab ich aber ganz oben geschrieben, dass der Spalt den Impuls in Y-Richtung nicht nur nicht in der Schärfe beeinflusst, sondern ihn gar nicht beeinflusst, also auch nicht in der Grösse.
Der Gesamtimpuls des Photons errechnet aber betragsmässig aus der geometrischen Summe der Impulse in X und Y Richtung, damit wäre ich an der Stelle, wo ich sagen würde, dass ein Photon, dass ausserhalb der Mitte des Schirms detektiert wurde, betragsmässig eine Impulszunahme erfahren haben muss. Nur Photonen, die in der Mitte gemessen würden, hätten keine Impulszunahme erfahren.

Daraus ergäbe sich dann auch eine Frequenzverschiebung der Photonen, die abseits der Mitte gemessen werden, in Richtung blau. Das wär zwar faszinierend, aber nicht akzeptabel, weil Energie und Impulserhaltungssatz verletzt wären, wenn im Mittel die Photonen mit mehr Energie / betragsmässigem Impuls aus dem Spalt kommen, ohne dass der Spalt den Photonen Energie zuführt.

SCHNITT...


Ich denke mal, dass mein Gedankenfehler der folgende war: Es ist illegal, von dem Detektionsort auf dem Schirm ausgehend rückwärts zu blicken und zu sagen, dieses einzelne Photon muss, wenn es hier detektiert wurde, so und so stark abgelenkt worden sein, also so-und-soviel Impuls in x-Richtung erhalten haben. Das wäre klassische Physik mit der klassischen Flugbahn eines Teilchens.
Bei der Denkweise ist einfach der Wurm drin, weil es auf der klassischen Sichtweise aufbaut, dass ein Photon, das in der Mitte gemessen wurde, nicht abgelenkt wurde. Die ganze Vorstellung von klassischen Bahnen, auf denen ein Photon sich vom Laser, durch den Spalt bis zu einem Punkt auf dem Schirm bewegt ist "Mist", also funktioniert nicht.

Ich denke mal, der QED-Ansatz von Feynman hat dieses Problem definitiv nicht, da er klassischen Bahnen nur eine Berechtigung zubilligt, wenn diese sich quantenmechanisch aus allen Alternativen rauskristallisieren.


EDIT

In diesem Zusammenhang wär auch der Blick auf die Bohmsche Interpretation der Quantenmechanik interessant. Bohm konstruiert ja, so wie ich das im Hinterkopf habe, genau diese Bahnen, die von klassischen Flugbahnen extrem abweichen. Da würde sich das Problem sicher auch nicht ergeben, obwohl der den Flugbahnen eine wirkliche Existenz in der realen Welt zuzubilligen scheint.

Ge?ndert von Sino (14.10.08 um 12:50 Uhr)
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