Ikkezoek

Double-slit diffraction and interference pattern

Het dubbel-spleetexperiment.

In het dubbel-spleetexperiment, wordt licht geschenen op een plaat die van twee spleten voorzien is. Een fotografische-plaat of één of ander detectorscherm wordt opgezet om te registreren wat door de spleten aan licht heen komt zetten. Eén van de twee spleten kan open zijn, of allebei kunnen open zijn.

Normaal, wanneer slechts één spleet open is, is het patroon op de fotografische-plaat een diffractiepatroon, een vrij smalle centrale-band met schemerigere-banden parallel aan elke zijde. Wanneer beide spleten open zijn, wordt het getoonde patroon meer gedetailleerd en minstens vier keer wijder. Wanneer twee spleten open zijn, komt de waarschijnlijkheidsgolf gelijktijdig uit elke spleet te voorschijn en straalt in concentrische cirkels uit. Wanneer de fotografische-plaat wordt bereikt, dus bestraalt, bepaalt de som van beide voorzijden van de waarschijnlijkheidsgolf op elk punt de waarschijnlijkheid dat een foton op dat punt zal worden waargenomen. Het eindresultaat, wanneer vele fotonen gedirigeerd zijn naar de fotografische-plaat en visueel omgezet zijn, is een reeks 'banden of randen'. De interferentie van de voorzijden van de waarschijnlijkheidsgolf wordt getoond in de grafiek hieronder.

Wanneer twee spleten open zijn en iets is toegevoegd aan het experiment om een bepaling toe te staan die een foton door de één of door de andere spleet heeft laat reisen, dan verdwijnt het interferentiepatroon en brengen de experimentele-apparaten twee eenvoudige-patronen op, één van elke spleet. (zie beneden) Hoe dan ook, er worden op een gegeven moment toch interferentierpatronen verkregen, zelfs wanneer er slechts één spleet open is, op voorwaarde dat het verschil in lengte tussen de twee banen in de interferometer dusdanig is dat een foton door één van de beiden spleten gereisd kon hebben. Dit is het geval, zelfs als de fotondichtheid in het systeem veel
minder dan één is.

Het meest indrukwekkende deel van dit experiment komt tevoorschijn wanneer slechts één foton wordt afgevuurd op de plaat met beiden spleten open. Het patroon van interferentie blijft het zelfde als gezien kan worden wanneer vele fotonen één voor één uitgezonden worden en geregistreerd op dezelfde fotografische-plaat. De duidelijke implicatie is: dat iets met een golf-achtige natuur en dat door twee openingen reist, zichzelf interfereerd - zelfs als het hier slechts gaat om één deeltje. (de experimenten werken met elektronen, atomen en zelfs sommige moleculen)

"Feynman was dierbaar met het zeggen van, 'dat elk van de quantumwerktuigkundigen verzameld kunnen worden, die van het zorgvuldig doordenken van de implicaties van dit enige experiment'.

Zie:

Verklarende-woordenlijst:

dif•frac•tie (de^v; diffracties); (natuurkunde) buiging van stralen, bv. lichtstralen

con•cen•trisch (bijvoeglijk naamwoord); 1. met één gemeenschappelijk middelpunt - 2. van alle zijden op één punt gericht

in•ter•fe•ren•tie (de^v; interferenties); 1. tussenkomst - 2. gelijktijdige werking van twee bewegingen die elkaar belemmeren of versterken, vooral van trillingen of golfbewegingen

im•pli•ca•tie (de^v; implicaties); 1. complicatie, verwikkeling - 2. dat wat in iets opgesloten ligt