So wie ich die Quantenmechanik verstehe, hat ein Teilchen keinen bestimmten Wert für eine Eigenschaft, bis es gemessen wurde. So hat beispielsweise ein Photon bis dahin keine Polarisation, also eine elektrische Feldrichtung.
Sobald es gemessen wurde, ergeben weitere Aufwärts-/Abwärtsmessungen entlang derselben Achse dieselbe Antwort. Dies stimmt mit einem parallel polarisierten Filter überein, der 100 % eines einfallenden polarisierten Strahls durchlässt. Es stimmt auch mit einem leicht geneigten Filter überein, der im Wesentlichen 100 % des Strahls durchlässt, aber die Polarisationsebene dreht.
Wenn der Strahl auf einen gekreuzten Polarfilter fällt, könnte ich erwarten, dass jedes Photon zufällig als links oder rechts gemessen wird und so einen Strahl ohne Nettopolarisation, aber mit voller Leistung erzeugt.
Was jedoch passiert, ist, dass keine Energie übertragen wird.
In der klassischen Beschreibung eines polarisierten EM-Strahls können die elektrischen Felder des Strahls parallel oder senkrecht zu einer anisotropen Leitfähigkeit des Polarisationsfilters sein, was die Übertragung von Wellen mit einem elektrischen Feld in der „falschen“ Richtung verhindert.
Fragen
Wenn ein Dipol eine polarisierte EM-Welle aussendet, was ist die „Messung“, die die Polarisation der einzelnen Photonen festlegt? Oder stellt die Emission selbst eine Messung dar?
Was passiert auf der Photonenebene an einem Polarisationsfilter, wo ist meine (offensichtlich) falsche Erwartung falsch?
Im klassischen Bild, wenn ein polarisierter Lichtstrahl auf einen nicht parallelen Polarisator fällt, berechnen wir die Projektion des E-Feldes auf die Richtung des Polarisators. Das Quadrat ergibt die übertragene Leistung, .
In qm nehmen wir auch die Projektion, müssen aber die Interpretation ändern: Betrachten wir ein einzelnes Photon, das auf den Polarisator fällt, hinter dem ein Photodetektor platziert ist. Das Photon wird entweder durchgelassen oder absorbiert. Daher muss die Hochrechnung die Wahrscheinlichkeitsamplitude für die Übertragung ergeben und nicht die E-Feld-Amplitude.
Zu Ihrer zweiten Frage: Wenn der Aufbau so ist, dass das emittierte Photon in eine Richtung polarisiert werden muss, dann verschwindet die Wahrscheinlichkeitsamplitude, eine andere Polarisation zu erhalten. Es muss also nicht von einer Messung an der Emission ausgegangen werden, sondern es muss „nur“ dafür gesorgt werden, dass alle anderen Probe-Amplituden verschwinden. Es ist jedoch viel einfacher, von einer Messung zu Beginn auszugehen.
Bill Alsept