Eine modifizierte Version des berühmten Doppelspaltexperiments

Soweit ich weiß, verwenden alle durchgeführten Doppelspaltexperimente eine Lichtquelle (oder Elektronenquelle ...), die Photonen in einem "senkrechten" Winkel emittiert, wie dieses Bild zeigt: (nennt es Experiment 1)

Versuch 1

Was würde nun passieren, wenn der Emitter (theoretisch) geneigt wäre, wie dieses Diagramm zeigt? In dem Sinne, wie es sich von dem vorherigen Muster unterscheidet, das in Experiment 1 erhalten wurde.

Versuch 2

Gibt es experimentelle Ergebnisse, die dieses theoretische Ergebnis bestätigen?

Antworten (2)

Für ganz dünne Schlitze und z θ nicht zu groß ist, wird die Richtwirkung der Quelle die Richtwirkung der Ausgabe jedes Schlitzes nicht beeinflussen, und sie werden perfekte sphärische (/zylindrische) Quellen bleiben.

Das Neigen des Beleuchtungsstrahls führt jedoch eine relative Phase zwischen den beiden Schlitzen ein. Dies liegt daran, dass sie nicht mehr auf derselben Wellenfront liegen und es keine Garantie mehr gibt, dass beide gleichzeitig maximal sind.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Diese relative Phase bewirkt eine Verschiebung des Interferenzmusters : Wenn Sie den einfallenden Strahl kippen, werden die Interferenzstreifen seitlich verschoben. Dies lässt sich meiner Meinung nach am besten verstehen, indem man mit Applets wie Paul Falstads erstaunlichem Ripple-Tank-Simulator spielt (stellen Sie ihn auf „Zwei Quellen“ ein und spielen Sie mit dem Phasendifferenz-Schieberegler). Betrachten Sie für eine statischere Erklärung das klassische Diagramm:

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Normalerweise würden Sie durchgezogene Linien für Maxima und gestrichelte Linien für Minima halten; Wo Gleiches auf Gleiches trifft, haben Sie konstruktive Interferenz und einen hellen Rand, und wo durchgezogene Linien auf gestrichelte Linien treffen, erhalten Sie einen dunklen Rand destruktiver Interferenz. Nehmen wir jedoch an, dass der untere Spalt um 180° phasenverschoben ist, so dass seine durchgezogenen Linien nun Minima und die gestrichelten Maxima sind. Dann tritt konstruktive Interferenz auf, wo durchgezogene Linien auf gestrichelte treffen, und destruktive Interferenz, wo durchgezogen auf durchgezogen und gestrichelte auf gestrichelte trifft, und daher werden die hellen und dunklen Streifen umgekehrt.

Theoretisch würde man dieselbe Beugungsfigur erhalten, die einfach um eine Größe verschoben wird, die die Wegdifferenz der Wellenfunktion widerspiegelt, die sie zwischen dem Moment hat, in dem sie das erste Loch und dann das zweite Loch erreicht.

Das geht so ziemlich wie es geht in der Optik. Hoffe das hilft.