RegistrierenRegistrieren   LoginLogin   FAQFAQ    SuchenSuchen   
Interferenz von Licht beobachten, Doppelspalt selbst gebaut
 
Neue Frage »
Antworten »
    Foren-Übersicht -> Quantenphysik
Autor Nachricht
Wirrwarr



Anmeldungsdatum: 02.03.2016
Beiträge: 57

Beitrag Wirrwarr Verfasst am: 08. Okt 2016 20:30    Titel: Interferenz von Licht beobachten, Doppelspalt selbst gebaut Antworten mit Zitat

Hallo zusammen,

wieso kann ich an einem selbstgebauten Doppelspalt, den ich mit einer Schreibtischlampe bestrahle, die Interferenz des Lichtes nicht beobachten?
Die Spalte sind in ein etwas festeres Papier gearbeitet und 1mm breit sowie 1mm weit von einander entfernt.
Wenn man mit einer Platte nah an den Doppelspalt geht, sieht man nur zwei leuchtende Streifen.

Gruß
Wirrwarr
jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8571

Beitrag jh8979 Verfasst am: 08. Okt 2016 20:32    Titel: Antworten mit Zitat

https://de.wikipedia.org/wiki/Kohärenzlänge
187_Straßenbande
Gast





Beitrag 187_Straßenbande Verfasst am: 08. Okt 2016 20:58    Titel: Antworten mit Zitat

1. Das Licht muss monochromatisch sein (es dürfte nur ein Strahl vieler Lichtstrahlen durch die Spalten durchkommen)
2. Die Breite des Spaltes muss in der Größenordnung der Wellenlänge des Lichtes sein (400 bis 800 nm)
187_Straßenbande
Gast





Beitrag 187_Straßenbande Verfasst am: 08. Okt 2016 21:00    Titel: Antworten mit Zitat

187_Straßenbande hat Folgendes geschrieben:
1. Das Licht muss monochromatisch sein (400 bis 800 nm)

ich meine kohärent
Wirrwarr



Anmeldungsdatum: 02.03.2016
Beiträge: 57

Beitrag Wirrwarr Verfasst am: 08. Okt 2016 21:57    Titel: Antworten mit Zitat

Danke,

ich habe noch eine Frage zu den quantenphysikalischen Phänomenen, die sich hier äußern können.
Wenn man Nanoroboter durch die Spalte schießen würde, würde das Interferenzmuster dann zusammenbrechen, sobald der Roboter erkennen würde, durch welchen Spalt er flöge?
Angenommen er hätte Fliehkraftsensoren, die zeigen das er von der geradlinigen Bahn nach, sagen wir links, abweicht, wäre das schon ein Messprozess, der die Interferenz zerstört?

Gruß
Wirrwarr
jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8571

Beitrag jh8979 Verfasst am: 08. Okt 2016 22:02    Titel: Antworten mit Zitat

Wirrwarr hat Folgendes geschrieben:

Wenn man Nanoroboter durch die Spalte schießen würde, würde das Interferenzmuster dann zusammenbrechen, sobald der Roboter erkennen würde, durch welchen Spalt er flöge?
Angenommen er hätte Fliehkraftsensoren, die zeigen das er von der geradlinigen Bahn nach, sagen wir links, abweicht, wäre das schon ein Messprozess, der die Interferenz zerstört?

Bei diesen Gedankenexperimenten muss man extrem vorsichtig sein, was genau wie gemessen wird, um reale Aussagen zu treffen... Wildes spekulieren (=aendern des Experimentes), was wie sein könnte ist also meistens nicht hilfreich...

Antwort zu Deiner Frage: Alles was misst durch welchen Spalt ein Teilchen geht, zerstört die Interferenz.
Wirrwarr



Anmeldungsdatum: 02.03.2016
Beiträge: 57

Beitrag Wirrwarr Verfasst am: 08. Okt 2016 22:11    Titel: Antworten mit Zitat

Danke,

noch eine Frage zum Quantencomputer.
Mir ist nicht ganz klar, wie das funktionieren soll. Ok, wenn ich die Interferenz von allen möglichen Ergebnissen zu einer Aufgabe habe, die der Quantencomputer gelöst hat, wie bekomme ich dann das richtige Ergebnis?
Ich meine, man muss natürlich die Interferenz (Superposition aller Ergebnisse) zerfallen lassen, aber es wäre doch wieder ein Zufall, welches Ergebnis sich zeigt. Das richtige Ergebnis kann man doch so nie 100-prozentig erhalten, oder? Man müsste das Ergebnis schon vorher wissen, um die Interferenz so zerfallen zu lassen, dass sie das richtige Ergebnis zeigt.

Gruß
Wirrwarr
jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8571

Beitrag jh8979 Verfasst am: 08. Okt 2016 22:17    Titel: Antworten mit Zitat

Ich denke, um das zu verstehen musst Du noch etwas mehr Quantenmechanik lernen...
https://de.wikipedia.org/wiki/Quantencomputer
Wirrwarr



Anmeldungsdatum: 02.03.2016
Beiträge: 57

Beitrag Wirrwarr Verfasst am: 10. Okt 2016 14:12    Titel: Antworten mit Zitat

187_Straßenbande hat Folgendes geschrieben:
1. Das Licht muss monochromatisch sein (es dürfte nur ein Strahl vieler Lichtstrahlen durch die Spalten durchkommen)
2. Die Breite des Spaltes muss in der Größenordnung der Wellenlänge des Lichtes sein (400 bis 800 nm)


Danke,

aber wie konnte Thomas Young im Jahre 1801 die Interferenz von Licht nachweisen? Er konnte doch sicherlich keinen Doppelspalt solcher Abmessungen herstellen, oder? Und monochromatisches Licht hatte er vermutlich auch nicht zur verfügung.

In einem Physiklehrbuch kann man lesen, dass es möglich ist, den Interferenzversuch mit einem Laser und zwei Spalten, die man mit einer Rasierklinge in Pappe schneidet, durchzuführen.

Gruß
Wirrwarr
ts100



Anmeldungsdatum: 29.09.2016
Beiträge: 2

Beitrag ts100 Verfasst am: 11. Okt 2016 19:03    Titel: Antworten mit Zitat

hallo Wirrwarr,

Young hatte mit sicherheit kein monochromatisches licht wie wir es z.b. vom laser oder laserdiode her kennen. brauchte er auch gar nicht. mit Sicherheit konnte er aber spalte in ausreichender größenordnung herstellen. man braucht auch nicht wie oben geschrieben spaltbreiten in der Größenordnung von 400-800 nm. es reicht eine spaltbreite von 0,1mm aus.

deine versuchanordnung ist nicht ganz korrekt. ich hab das auch schon mal vor jahren gemacht und es hat funktioniert.
ich schlage vor:
1. spaltbreite auf ca. 0,1mm verringern, 1mm ist zu breit (rasierklinge oder cutmesser) muß man halt probieren
2. spaltabstand ca 0,5mm

noch wichtiger ist eine gewisse kohärenz zu erzeugen da die schreibtischlampe quasi keine hat.
dazu sollte vor dem doppelspalt ein einfachspalt angebracht werde (breite ca. 0,1mm). dieser wird dann von deiner Schreibtischlampe beleuchtet. ich hatte damals eine Bogenlampe zur verfügung, deswegen kann es sein das du trotzdem nicht die gewünschten interferenzstreifen siehst. die helligkeit deine lampe könnte zu gering sein.

Mein versuchsaufbau damals:

abstand zwischen einfach- und doppelspalt 0,5m
abstand doppelspalt zum auffangschirm ca 2,5m
abstand lampe zu einfachspalt ausprobieren

ich muß noch dazusagen das ich mit hilfe einer sammellinse das licht der Bogenlampe auf den einfachspalt projeziert habe.

bei den abständen kann man natürlich variieren und probieren.

wahrscheinlich hat es Young so oder so ähnlich gemacht.

aus dem schneider bist du wenn du einen laserpointer verwendest.
dann reicht wahrscheinlich der durchmesser(ca. 2mm) des strahls schon aus und man beleuchtet einhach den doppelspalt mit dem pointer. das hatte Young eben nicht.

ich sehe diese interferenzerscheinungen jeden abend ohne einen versuchsaufbau zu machen. in meinem wohnzimmer habe ich im fenster eine sehr feinmaschige gardine. gewoben wie ein kariertes papier, nur eben mit abständen im zehntel mm bereich. schaue ich durch die Gardine auf eine ca 100m entfernte weiße Straßenbeleuchtung, sehe ich das typische interferenzmuster das bei der Beugung am gitter entsteht.

Ich hoffe ich konnte dir etwas helfen und erfolg beim probieren.
Wirrwarr



Anmeldungsdatum: 02.03.2016
Beiträge: 57

Beitrag Wirrwarr Verfasst am: 18. Okt 2016 19:41    Titel: Antworten mit Zitat

Vielen Dank.

Ich habe noch eine Frage zum Quantenverhalten von Licht am Doppelspalt. Wenn ich den Doppelspaltversuch mit einem Laser und selbstgebstelten Spalten erfolgreich durchführe (Interferenzmuster), erscheint dann ein Teilchenmuster, wenn ich den Doppelspalt bloß beobachte? Also nur den Blick auf einen der Spalte richte.

Oder benötigt man einen Detektor?
Der Messprozess wird überhaupt nicht näher beschrieben in der Populärwissenschaft.

Gruß
Wirrwarr
Nescio



Anmeldungsdatum: 05.12.2015
Beiträge: 279

Beitrag Nescio Verfasst am: 19. Okt 2016 11:02    Titel: Antworten mit Zitat

Wirrwarr hat Folgendes geschrieben:

Wenn ich den Doppelspaltversuch mit einem Laser und selbstgebstelten Spalten erfolgreich durchführe (Interferenzmuster), erscheint dann ein Teilchenmuster, wenn ich den Doppelspalt bloß beobachte? Also nur den Blick auf einen der Spalte richte.

Oder benötigt man einen Detektor?

Gruß
Wirrwarr


Du schießt ja keine einzelnen Photonen. Du siehst mehrere helle Punkte/Linien nebeneinander. Bei weißem Licht ist das Experiment deutlich schwieriger, aber mit ein paar Linsen und einem Einzelspalt kann man die Kohärenz verbessern. So ein Aufbau ist hier dargestellt:
http://www.leifiphysik.de/optik/beugung-und-interferenz/versuche

Man kann das ganze zumindest bei Sonnenlicht auch ohne weitere Hilfsmittel beobachten, so wie hier:
https://www.youtube.com/watch?v=Iuv6hY6zsd0

Aber wie bereits gesagt wurde brauchst du dafür kleinere Spalte. Wenn du das Doppelspaltexperiment noch nie gesehen hast, würde ich dir empfehlen es zuerst mit einem Laser zu versuchen. Das ist wesentlich einfacher.
Wirrwarr



Anmeldungsdatum: 02.03.2016
Beiträge: 57

Beitrag Wirrwarr Verfasst am: 19. Okt 2016 21:33    Titel: Antworten mit Zitat

Nein,

ich wollte wissen, ob ich durch bloßes Hinsehen, das Interferenzmuster zerstören kann. Es wird immer von Beobachtung gesprochen, die die Superposition zerstört.
Wenn ich einen der Spalte anschaue, zerstöre ich dann das Interferenzmuster?

Gruß
Wirrwarr



Anmeldungsdatum: 02.03.2016
Beiträge: 57

Beitrag Wirrwarr Verfasst am: 30. Okt 2016 12:21    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo zusammen,

ich habe ein Interferenzmuster und ein Beugungsmuster mit einem handelsüblichen Laserpoint und einem selbstgebastelten Doppel-/Einfachspalt hinbekommen.

Um das Interferenzmuster zu "zerstören" , müsste ich jetzt einen Messprozess in Form eines Photonendetektor an einem der Spalte anbringen, oder?

Warum reicht die bloße Beobachtung eines der Spalte (also einen der Spalte anschauen) nicht aus, um das Interferenzmuster zu zerstören? In der Populärwissenschaft wird bekanntlich immer von der "bloßen Beobachtung" gesprochen.

Gruß
Wirrwarr
jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8571

Beitrag jh8979 Verfasst am: 30. Okt 2016 12:34    Titel: Antworten mit Zitat

Blosse Beobachtung reicht aus. Aber wenn Du mit "blosse Beobachtung" meinst Augen auf und hingucken, dann bezweifel ich mal, dass Du mir dann sagen kannst durch welchen Spalt ein einzelnes Photon ging.
Neue Frage »
Antworten »
    Foren-Übersicht -> Quantenphysik