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Physik » Atom-, Kern-, Quantenphysik » Doppelspalt Photonen - Beobachten eines Spalts
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Universität/Hochschule Doppelspalt Photonen - Beobachten eines Spalts
Chocohuna
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Themenstart: 2020-11-28


Hallo liebe Leute,

ich habe gelernt, dass sich eine Materiewelle aus Elektronen, die auf einen Doppelspalt treffen, je nach Art der Beobachtung ein anderes Ergebnis am Schirm zeigen.
Wird an einem der beiden Spalten gemessen, ob Elektronen vorbeikommen, so erhält man zwei Streifen als Interferenzmuster. Die Elektronen verhalten sich dann wie Teilchen.
Wird hingegen nicht an einem der beiden Spalten gemessen, ob Elektronen vorbeikommen, dann ergibt sich das Interferenzmuster aufgrund des Wellencharakters der Elektronen.

Wie sieht die Sache aber aus, wenn man Licht als Strom aus Photonen anstelle der einfallenden Elektronen hernimmt?
In den Lernmaterialien die ich kenne, wird immer nur der Fall behandelt, dass Licht ein Welleninterferenzmuster zeigt.
Wie ist es aber, wenn nun einer der beiden Spalte beobachtet wird, wenn Licht verwendet wird?

Danke für die Aufklärung



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traveller
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.1, eingetragen 2020-11-28


Hallo,

Im Prinzip passiert genau dasselbe wie bei den Elektronen. Schwieriger ist allerdings die Frage, wie man messen will, wo die Photonen vorbeikommen. Während man dies bei Elektronen etwa mit Licht (also ebenfalls Photonen) bewerkstelligen kann, geht das bei Photonen direkt nicht, da diese untereinander (jedenfalls im Vakuum) nicht interagieren (bzw. nur in äusserst seltenen Fällen höherer quantenfeldtheoretischer Ordnung).

Am einfachsten ist es, einen Spalt zu schliessen. Dann müssen alle auf dem Schirm auftreffenden Photonen den anderen Weg genommen haben, man kennt also den Weg und sieht nur einen Streifen.

Eine subtilere Möglichkeit besteht darin, die Weg-Information über die Polarisation zu speichern, siehe etwa beim Quantenradierer. Dabei lässt sich sogar diese Information nach den Spalten wieder löschen ("radieren") und das Interferenzmuster wiederherstellen.

Eine weitere Möglichkeit in diesem Zusammenhang ist die Verwendung von nichtlinearen Materialien zur Erzeugung zweier verschränkter Photonen, etwa beim Delayed-choice quantum eraser.



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Chocohuna
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Zum letzten BeitragZum nächsten BeitragZum vorigen BeitragZum erstem Beitrag  Beitrag No.2, vom Themenstarter, eingetragen 2020-11-29


Danke traveller, das war aufschlussreich.



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