Wenn Sie ein Elektron-Doppelspalt-Experiment (mit jeweils einem Elektron) durchführen, erhalten Sie wie üblich ein Interferenzmuster. Ich frage mich, was passieren würde, wenn Sie ein Photon (mit einer bestimmten Energie) von jedem Elektron streuen würden, nachdem es die Schlitze passiert hat. Würde sich das Interferenzmuster ändern?
Was mich verwirrt, ist die Tatsache, dass das Elektron keinen bestimmten Impuls (Richtung) hat, nachdem es die Schlitze passiert hat, also bin ich mir nicht sicher, welche Wirkung das Photon hat. Verursacht sie einen Kollaps der Wellenfunktion auf einen bestimmten Impuls, wodurch das Interferenzmuster verschwindet? Oder macht es etwas dazwischen, reduziert die Sichtbarkeit, aber nicht vollständig? Und wie wirkt sich die Photonenenergie auf das Ergebnis aus?
Da das Photon gestreut wird, nachdem das Elektron bereits beide Schlitze passiert hat, scheint es im Hinblick auf das Prinzip der Komplementarität nichts darüber zu verraten, welchen Weg das Elektron genommen hat. Warum sollte das Photon also einen Unterschied machen?
Das Interferenzmuster verschwindet, wenn Sie nach den Schlitzen mit dem Elektron herumspielen. So kann man es sich vorstellen...
Das Elektron bewegt sich zum Ziel und erzeugt das "Interferenz" -Muster, wenn es nicht gestört wird, wenn Schlitze vorhanden sind ... eine typische Wellen-DSE-Funktion.
Jedes Elektron oder jedes Photon kann auf seinem Weg gestört werden ... dies wird dazu führen, dass es einen neuen Weg oder eine neue Wellenfunktion "neu berechnet". Beispielsweise kann ein Photon von einem Stern auf einen Spiegel auf der Erde treffen und zurück ins All geschickt werden.
Das Konzept einer Wellenfunktion kann auf verschiedene Weise verwendet werden: 1) Eine Wellenfunktion könnte entwickelt werden, um alle möglichen Pfade zu beschreiben, und ist ein Wahrscheinlichkeitsgraph, dies ist das typische DSE-Muster, es zeigt den Durchschnitt vieler Auswirkungen; 2) eine Wellenfunktion könnte für ein einzelnes Photon basierend auf einem einzigen bekannten oder theoretisierten Pfad entwickelt werden.
Es gibt ein Experiment, bei dem der Wissenschaftler behauptete, dass das Interferenzmuster erschien, wenn Licht auf die Schlitze schien und die Kamera ausgesteckt wurde, und wenn die Kamera aufzeichnete, verschwand das Muster ... irgendwie erstaunlich!
Es ist also nicht nur die Wechselwirkung mit Photonen, sondern die Wechselwirkung mit dem Elektron mit dem Photon und mit dem Sensor in der Kamera (nicht sicher, ob dieses Experiment jemals verifiziert wurde oder ob es nur eine Aussage war, die auf der Extrapolation anderer Experimente beruhte). Aber in In jedem Fall kann es, wenn es wahr ist, nur bedeuten, dass das Elektron zur "Neuberechnung" seines Weges erfordert, dass das Photon an einer bekannten Position absorbiert werden muss (dh der Photonenweg oder die Wellenfunktion bricht zusammen oder wird bekannt).
Sie sagen auch in Ihrer Frage, dass der Impuls der Elektronen nach den Schlitzen nicht bekannt ist, das stimmt nicht, wenn wir die Elektronen einzeln betrachten ... das Elektron hat einen der wahrscheinlichen Pfade basierend auf Wahrscheinlichkeit und QM gewählt .... und es wird helfen, das eventuell auftretende DSE-Muster aufzuzeigen.
Die Energie eines Photons ist niemals Null .... die Photonenenergie würde die Wahrscheinlichkeit der Wechselwirkung mit dem Elektron beeinflussen .... ein Bündel von Gammastrahlen (hohe Energie) kann niemals interagieren ... es würde ein Interferenzmuster geben. Am anderen Ende des Spektrums ... sagen wir Radiowellen ... können ebenfalls eine geringe Wahrscheinlichkeit haben. Es kann sein, dass 1 um Licht die höchste Wahrscheinlichkeit ergibt und somit das Muster reduziert wird.
Die Intensität (Anzahl der Photonen) ist auch wichtig, schwaches Licht hätte weniger Wechselwirkungen (Muster sichtbar), aber starke Intensität würde das Muster reduzieren.
David Weiß
Ghorbalchov