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Mow
Anmeldungsdatum: 24.12.2021
Beiträge: 12
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 Mow Verfasst am: 11. Dez 2022 10:43 Titel: Doppelspalt - Wie viele Photonen bleiben am Rand hängen? |
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Beim Doppelspaltexperiment mit einzelnen Photonen ergibt sich das Interferenzmuster aus der Überlagerung der Wahrscheinlichkeiten beider "Spalt-Geschichten", die jedes Photon nehmen könnte.
Ohne Einschränkung der Möglichkeiten durch einen Detektor an einem der beiden Wege bleibt das auch so.
Frage: Betrachtet werden in Artikeln zum Experiment häufig oder immer nur die Wege der Photonen durch die Spalte. Aber wie viele Photonen bleiben am Rahmen der Spalte "hängen"?
Nach der Passage eines Photons gibt es auf der Fläche hinter dem Doppelspalt irgendwo einen "Treffer" entsprechend der Verteilung des sich aufbauenden Interferenzmusters. Aber gibt es den immer?
Wenn das Photon potentiell JEDEN Weg nehmen kann, dann ist das hängenbleiben zwar eine Option, die Passage müsste aber analog ebenfalls immer eine Option sein. Das würde bedeuten das kein Photon "hängen" bliebe und auch immer ein Signal ankommen müsste.
Ist das so? Gibt es da Statistiken oder Messwerte? Oder existiert eine klassisch zu erwartende Verschattung durch die Fläche in der die Spalte eingebracht sind?
Danke für Eure Antworten! |
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3388
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| ML Verfasst am: 11. Dez 2022 11:16 Titel: Re: Doppelspalt - Wie viele Photonen bleiben am Rand hängen? |
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Hallo,
| Mow hat Folgendes geschrieben: |
Frage: Betrachtet werden in Artikeln zum Experiment häufig oder immer nur die Wege der Photonen durch die Spalte. Aber wie viele Photonen bleiben am Rahmen der Spalte "hängen"?
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Wenn Du ein Doppelspalt- oder Gitterexperiment mit einem Laser bestrahlst, bekommst Du immer auch eine Reflexion -- praktisch oft schon deshalb, weil der Spalt sich in einem Dielektrikum (z. B. Folie eines Diafilms mit dem Streifenmuster) befindet.
| Zitat: |
Wenn das Photon potentiell JEDEN Weg nehmen kann, dann ist das hängenbleiben zwar eine Option, die Passage müsste aber analog ebenfalls immer eine Option sein. Das würde bedeuten das kein Photon "hängen" bliebe und auch immer ein Signal ankommen müsste. |
Der Schluss auf "Das würde bedeuten ..." ist für mich nicht logisch.
Wieso sollte es bei einem Doppelspalt nur Transmission geben, insbesondere dann, wenn das Strahlenbündel aus dem Laser viel breiter als die Ausdehnung des Doppelspaltes ist.
Welcher physikalische Mechanismus sollte denn Absorption, Reflexion und Streuung komplett ausschließen? Bei Einzelphotonenexperimenten ist jedem dieser Optionen m. E. eine gewisse Wahrscheinlichkeit zugeordnet.
Viele Grüße
Michael |
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Mow
Anmeldungsdatum: 24.12.2021
Beiträge: 12
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| Mow Verfasst am: 11. Dez 2022 14:07 Titel: |
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Die Frage bezieht sich nur auf Einzelphotonenexperimente.
Der Wortlaut in so ziemlich jedem Vortrag ist in etwa sinngemäß und etwas flapsig ausgedrückt "Wenn man die Photonen einzeln feuert, dann landen sie gem. der Verteilung des Interferenzmuster auf der Scheibe".
Das folgt immer dem Schema "Ein Photon - ein Treffer". Das da gefeuert wird und dann erst beim fünften oder so eine Passage erfolgt habe ich noch nie gehört.
Was mich dann weiter stutzig gemacht hat ist, dass man die Wahrscheinlichkeit ob linker oder rechter Spalt mit 50/50 bemisst und auch dort niemand von einer Fehlerquote spricht.
Da war dann eben die Frage, wie das nun praktisch aussieht und ob es da konkrete Zahlen gibt.
Wenn ich beim Einzelphotonen-Experiment von einer Überlagerung aller möglicher Wege ausgehe, solange man die Welcher-Weg-Information nicht erhebt, dann finden neben dem Treffer auf dem Rahmen auch beide Spaltpassagen als mögliche Wege statt. Bedeutet aber eben auch, dass man immer was registrieren müsste.
Wenn das Eine das Andere schon hier ausschlösse, dann dürfte es auch keine Interferenz geben. Die Aussage für die Erklärung ist ja, dass das Photon BEIDE Spalten passiert solange niemand misst. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5041
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| DrStupid Verfasst am: 11. Dez 2022 14:26 Titel: |
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| Mow hat Folgendes geschrieben: | | Der Wortlaut in so ziemlich jedem Vortrag ist in etwa sinngemäß und etwas flapsig ausgedrückt "Wenn man die Photonen einzeln feuert, dann landen sie gem. der Verteilung des Interferenzmuster auf der Scheibe". |
Diese Aussage gilt für die Photonen, die auch tatsächlich auf der Scheibe landen. Diejenigen, die vom Gitter absorbiert oder reflektiert werden, kommen da gar nicht an und spielen deshalb keine Rolle für das Interferenzmuster. Sobald ein Photon hinter dem Gitter detektiert wird, ist klar, dass es nicht absorbiert oder reflektiert wurde. Durch welchen Spalt es gegangen ist, steht damit allerdings nicht fest. Deshalb ergibt sich ein Interferenzmuster das dem Durchgang durch beide Spalte entspricht. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18018
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| TomS Verfasst am: 11. Dez 2022 14:36 Titel: |
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| Mow hat Folgendes geschrieben: | | Das folgt immer dem Schema "Ein Photon - ein Treffer". Das da gefeuert wird und dann erst beim fünften oder so eine Passage erfolgt habe ich noch nie gehört. |
Das wird nicht erwähnt, weil das Interferenzmuster nur aus den transmittierten Photonen resultiert. Aber natürlich werden viele Photonen absorbiert.
_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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Mow
Anmeldungsdatum: 24.12.2021
Beiträge: 12
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| Mow Verfasst am: 11. Dez 2022 16:18 Titel: |
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Danke für die Auskunft :-) |
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