15 votos

Es posible determinar la rendija un fotón que pasé en el experimento de doble rendija por la medición de su tiempo de vuelo?

En el experimento de doble rendija experimento, la mecánica cuántica afirma que si se intenta determinar qué rendija el fotón pasa a través de, usted no tendrá que resultan en un patrón de onda.

Pero, sabiendo que el tiempo que se tomó para que los fotones para ir desde el origen a la observación de la pantalla, se puede deducir la distancia de los fotones de la ruta y para qué rendija pasa a través de (excepto si el fotón impacta en el punto medio exacto de la observación de la pantalla)?

11voto

Nathan Feger Puntos 7675

Pero sabiendo el tiempo que se tomó para que los fotones para ir desde el origen a la observación de la pantalla, usted puede deducir la distancia de los fotones de la ruta y para qué rendija pasa a través de

... y, de hecho, tal información hará que sea imposible para los flecos a aparecer.

Los experimentos de interferencia de uso wavepackets que tienen una larga duración, lo que hace imposible determinar a partir de la información de temporización de qué rendija de la partícula llegó a través de, eliminando el problema.

1voto

Fernando Briano Puntos 3704

Existen solo fotón en un momento experimentos pesar de que durante un experimento de doble rendija el único electrón en un momento son más fáciles.

Que el patrón de interferencia desaparece si uno de los lugares de los detectores para comprobar la ruta de acceso es un hecho experimental, es el resultado de la matemática de la mecánica cuántica, que hasta ahora realmente describe el micromundo de átomos y partículas.

Como es más clara para los electrones, voy a empezar con ellos:

a) existe una función de onda de una solución de un QM ecuación de onda, que puede mostrar de onda características de la interferencia dado el correcto condiciones de contorno , que escoja la solución.

b)El experimento de doble rendija es un problema de valor de frontera para la mecánica cuántica régimen. Es el límite de problemas", los electrones de los específicos de impulso de la dispersión de dos ranuras de tamaño específico".

La naturaleza da la solución como un patrón de interferencia.

Si uno pone un detector en el camino de los electrones, el límite del problema cambia a "los electrones de los específicos de impulso de la dispersión de dos ranuras de tamaño específico y rescattering apagado detector en el camino". Supongamos que el detector de la pantalla es un activo de píxeles con una buena resolución de tiempo de tan sólo un detector en la forma que se necesita.

Lo que pasa es que cualquier detector en el camino se dispersión de los electrones, es decir, una diferente de la función de onda se describe el programa de instalación.El patrón de interferencia que no se ve porque la secundaria de dispersión estropea la fase de la solución, con respecto a la geometría y la no interferencia aparece.

Que es el cambio en las condiciones de contorno que destruye las fases y por lo tanto el patrón de interferencia se hizo claro en un reciente experimento del fotón, donde se muestra que al tratar de localizar el camino que el fotón se fue, el fotón de llegar al detector pierde la fase y sale del patrón de interferencia.

Lo mismo sucedería con cualquier detector, ya sea de posición o el momento del detector. El cambio en las condiciones de contorno que el detector presenta destruye el original de la fase de correlaciones que dio el original patrón de interferencia.

0voto

ndr Puntos 61

Sólo trato de pensar en un experimento de pensamiento, por el cual se va a medir el tiempo de viaje para el fotón:

Usted tendrá que iniciar un temporizador cuando el fotón llega emitidos por la fuente. Por lo tanto usted tendrá que Medir su posición una vez.

A continuación, tendrá que medir cuando llega a la pantalla para detener el temporizador.

Pero aquí está el truco: los fotones son indistinguibles. Tan sólo mediante la medición al inicio y al final no puedes decir que fue el mismo fotón. Así que usted necesitará para rastrear a lo largo de la manera. Pero cada vez que la medida está afectar el sistema. Por lo tanto la medición de los fotones incluso con muy bajo de energía de rayos o campos en los que va a interrumpir el proceso de interferencia y no habrá franja de patrón.

P. S. Feynmann tiene una brillante manera de explicar la totalidad del negocio. Ir a través de Feynman de conferencias en la Física, en el volumen 3. Es realmente entretenido.

-3voto

Patrick Karcher Puntos 11927

Si usted envía un único fotón hacia un experimento de doble rendija hay varios resultados. Se podría ir directamente a través de la izquierda de la rendija y golpear la pantalla o directamente a través del derecho de hendidura y golpear la pantalla. Cada ranura tiene dos aristas, por un total de cuatro bordes. El fotón podría ser absorbido por uno de estos bordes. Desde uno de los cuatro bordes el fotón podría ser reemitted (como un nuevo fotones) en una dirección al azar ya sea hacia la pantalla o volver al camino por el que vino. El fotón podría ser absorbido por la rendija de la pared y no a la pantalla en todo. Hay varios resultados que haría que la sincronización es casi imposible que yo creo.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X