Projizieren des Doppelspalts auf den Nebel anstelle des Bildschirms [Duplikat]

Beim quantenmechanischen Doppelspaltexperiment wird das resultierende Muster auf eine Leinwand projiziert. Das ist ein wichtiger Teil des Experiments, denn der Schirm repräsentiert den quantenmechanischen Beobachter.

Was passiert, wenn wir den Schirm durch einen Nebel ersetzen, dessen Dichte von den Schlitzen bis zur früheren Schirmposition allmählich zunimmt , so dass wir das Muster erkennen können, wenn wir den Nebel an der früheren Schirmposition betrachten?

Der Nebel besteht aus verschiedenen makroskopischen Partikeln, die in der Luft schweben. Beim Blick auf ein Nebelvolumen, das nur aus einem Partikel besteht, können wir kein Muster erkennen. Wir können ein Muster erkennen , wenn wir auf ein Volumen aus dichtem Nebel an der Bildschirmposition blicken. Was liegt dazwischen? Und ist es relevant für das Doppelspaltexperiment – ​​beeinflusst es die quantenmechanische Beobachtung ?

Ich bin mir nicht sicher, was Sie fragen. Wenn ein Photon auf ein Nebelpartikel trifft, kann es eine Streuung in einen Detektor (Ihr Auge?) verursachen oder auch nicht. Die Wahrscheinlichkeit einer Wechselwirkung hängt zum Teil von der Intensität des Lichts an diesem Punkt im Raum ab. Wie unterscheidet sich das davon, irgendwo einen Bildschirm zu platzieren?
@garyp Meinst du, ein Nebelpartikel ist im Grunde ein Bildschirm, der zu klein ist und nur den größten Teil des Bildes verfehlt?
Einfach genug, um dies auf Demonstrationsebene mit einem einfachen Laborlaser, einem Beugungsgitter und einer Nebelmaschine zu tun, die von der Drama-Abteilung ausgeliehen wurde. Aber normalerweise, wenn Leute von dieser Art von Ideen begeistert sind, suchen sie entweder nach Einzelphotonenerkennung oder führen das Experiment mit massiven Projektilen durch, und die einfache Version des Spiels wird nicht zufrieden stellen.

Antworten (2)

Die quantenmechanische Interferenz im Doppelspaltexperiment findet an den Spalten statt, nicht am Schirm, wo das Muster sichtbar ist.

Würde man Licht durch einen Doppelspalt in einen Nebel schicken, würde das Volumen des Nebels genauso beleuchtet werden wie bei Dämmerungsstrahlen .

„Die quantenmechanische Interferenz im Doppelspalt-Experiment findet an den Spalten statt, nicht am Schirm, wo das Muster sichtbar ist.“ Das habe ich noch nie gehört, und ich würde gerne davon hören. Tritt die Interferenz nicht überall dort auf, wo sich die Wellenfunktionen überlappen?
@garyp Schlechte Formulierung meinerseits. Was ich meinte, war, dass die interessanten Dinge am Doppelspaltexperiment – ​​wie das Interferenzmuster verschwindet, wenn man Informationen darüber entwickelt, durch welchen Spalt ein bestimmtes Photon gegangen ist, indem man zB Licht durch jeden Spalt unterschiedlich polarisiert – beim Experiment passieren Schlitze. In der Fernfeldregion, in der man normalerweise das Interferenzmuster beobachtet, gibt es keine wirkliche Möglichkeit, zwischen "dieser Lichtstrahl ist ein Produkt konstruktiver Interferenz" und "dies ist ein Lichtstrahl, der sich in einer geraden Linie ausbreitet" zu unterscheiden.

Es ist eine gute Idee, Nebel als Spur für Licht zu verwenden, beeinflusst von Kanten.

Und es lohnt sich, es auszuprobieren. Warum? Denn es könnte der Ablenkung von Elektronen in einem Gitter ähnlich sein, wie sie von Laue oder anderen Methoden der Röntgenkristallographie vorgeschlagen wird . Also deine Frage

Beeinflusst es die quantenmechanische Beobachtung?

sollte experimentell nachgewiesen werden. Die Analogie zur Pulverkristallographie ist vielleicht ein Hinweis darauf, dass es funktioniert.

Was liegt dazwischen?

Die chaotische Ablenkung der Photonen im Nebel wirkt wie Pulver aus Gittern. Die Photonen werden also nicht nur in Richtung Bildschirm abgelenkt, sondern auch nach oben und unten. Dies bietet die Möglichkeit, einige Photonen mit einem Messinstrument zu detektieren, das sich über den Rändern befindet. Natürlich macht das Experiment nur Sinn, wenn noch eine Intensitätsverteilung auf einem Bildschirm erscheint.

Führt man das Experiment mit gedimmtem Strahl oder noch besser einzelnen Photonen über einen längeren Zeitraum durch, zeigt der Detektor mit kleiner Detektionsfläche über den Rändern, ob die Photonen direkt hinter den Schlitzen noch Photonen sind oder Wellenverteilungen.

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