Wenn im Doppelspaltexperiment nur ein Spalt beobachtet wird, erzeugt der unbeobachtete Spalt dann ein Interferenzmuster?

Ich tue mich schwer, das zu lösen. Angenommen, Elektronen werden sehr langsam von einer Quelle S emittiert. Wenn beide Spalte S1 und S2 beobachtet werden, haben wir eine ungefähr 50%ige Wahrscheinlichkeit, ein Elektron an einem der beiden Spalte zu entdecken. Das Interferenzmuster geht verloren und die Intensitätsverteilung erscheint als Summe zweier Einzelquellen: I = I1 + I2.

Was aber, wenn nur ein Spalt (S1) beobachtet wird? Der beobachtete Spalt (S1) scheint eine Normalverteilung zu erzeugen, aber was ist mit dem unbeobachteten Spalt? Dieses Experiment wurde mit einzelnen Elektronen durchgeführt, daher wissen wir, dass die Intensitätsverteilung einen oszillierenden Term für jedes Elektron enthält, wenn sowohl S1 als auch S2 unbeobachtet bleiben. Zählt der Schluss, dass ein Elektron den unbeobachteten Spalt passiert haben muss, als Beobachtung und zerstört damit das Interferenzmuster?

Edit: Quelle auf Elektronen geändert

Wie würden Sie vorschlagen, ein Photon bei S1 zu detektieren und es dennoch zur Detektionsebene ausbreiten zu lassen? Obwohl ich mich an kürzliche Experimente erinnere, die die indirekte Beobachtung eines Teilchens in PathOne zeigten, aber seine Quantenzustände sind in Path2.
@CarlWitthoft Ich habe die Quellpartikel geändert, aber die Frage bleibt bestehen. Gibt es für ein interferierendes Elektron vor der Beobachtung nicht sowohl in S1 als auch in S2 Quantenzustände ?
Elektron, Photon, Ozeandampfer, Neutrino: Unabhängig vom Teilchen gelten die gleichen Regeln
Das Beispiel, das mein Lehrbuch gibt (Zettili), platziert eine Lichtquelle an den Schlitzen und streut Licht über die Elektronen. An der Meldewand kommt ein Geigerzähler zum Einsatz. Ich nahm an, dass dieselben Elektronen, die das Licht gestreut haben, sich zur Wand ausbreiten – ist diese Annahme falsch?
Was meinen Sie damit, bestimmte Schlitze zu beobachten und nicht zu beobachten? Schaust du nicht auf einen der Schlitze? Deckst du sie ab?

Antworten (2)

Eine interessante Frage, aber von Natur aus ist die wahre Antwort nicht erkennbar. Wenn es uns gelänge, Vorhersagen darüber zu treffen, was mit dem unbeobachteten Schlitz passiert, müssten wir sie noch experimentell verifizieren. Aber wie könnten wir? Jedes Experiment, bei dem ein Spalt beobachtet wird und kein Wissen darüber vorhanden ist, was am anderen passiert, würde notwendigerweise erfordern, dass wir den interessierenden Spalt niemals beobachten. Wir könnten also niemals die Daten gewinnen, um unsere Vorhersagen zu überprüfen. Wenn die Quantenmechanik sagt, dass etwas unbekannt ist, bedeutet das leider normalerweise, dass wir es niemals wissen oder gar erraten können.

Um Ihre letzte Frage zu beantworten: Wenn Sie verfolgen, wann ein Elektron entdeckt wird und der Schlitz, den Sie beobachten, nicht vorbeigekommen ist, dann gilt die Schlussfolgerung, dass es durch den anderen Schlitz gekommen sein muss, als Beobachtung.

Aber könnten wir nicht die Intensität des beobachteten Schlitzes von der Gesamtintensität abziehen und dann genau bestimmen, was von der verbleibenden Hälfte der Elektronen erzeugt wurde? Das Timing der Detektion am beobachteten Schlitz und an der Detektionsebene würde dies ermöglichen, wie in Delayed-Choice-Experimenten zu sehen ist.
Wir könnten, und das würde bedeuten, den zweiten Spalt zu beobachten

Die Elektronen des unbeobachteten Schlitzes erzeugen Streifen auf dem Schirm. Wiederum erzeugen Elektronen in der Nähe einer Kante ebenfalls Streifen. Das passiert, weil es eine Wechselwirkung zwischen den Kanten der Schlitzplatte gibt (korrigieren Sie das Material der Kanten). Young sah Fransen, dachte über Wellen nach und später bekamen wir geometrische Gleichungen, die das befriedigten, was wir auf dem Bildschirm sehen.

Wenn im Doppelspaltexperiment nur ein Spalt beobachtet wird, erzeugt der unbeobachtete Spalt dann ein Interferenzmuster?
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