Lidt mere eksplicit

Nedenstående video viser hvad der sker på en meget pædagogisk måde.

http://www.youtube.com/watch?v...7oGc

Forståelsen af dette kræver selvsagt en lidt dybere gennemgang af kvantemekanik og fotonik, men som John Renner skriver, forsvinder den ikke - den bliver omfordelt. Hvis man integrerer op over intensiteten af interferens-mønsteret, så får man samme resultat som hvis man integrerer op over intensiteten på de to spalter. Så kvantitativt stemmer forsøget overens med teorien - det er bare abstrakt at forstå hvordan det kan lade sig gøre =)

Forklaring af Richard Feynman

Her er en forlæsningsrække af Feynman: http://vega.org.uk/video/subse...es/8
som giver en forklaring på dette og andre fænomener i denne brance som absolut er seværdig.

Re: Forklaring af Richard Feynman

Her er en forlæsningsrække af Feynman:

Tak! :-)

Re: Re: Forklaring af Richard Feynman

Efter lang tid ser man det samme interferensmønster, hvilket viser, at en partikel går gennem begge spalter samtidigt, hvorefter bølgerne fra de to spalter interfererer.

Er ikke mere korrekt, at sige partiklens bølge går igennem begge spalter samtidigt?

Hvor længe varer partiklens bølge?

Hvordan fungerer det, hvis en partikkel kommer skråt ind på spalterne (fra siden), således den ene spalte rammes først, og den anden først lidt senere?
Sandsynligvis, rammer mange fotoner ikke spalterne, og så må prøves igen.

Efter spalterne, må det betyde, at interferrensen også først kan indtræde senere, da bølgerne på den ene spalte forsinkes. Sættes en skærm tæt på hullerne, vil den skulle have større afstand, før der ses interferrens, og at der ikke bare vælges et "tilfældigt hul".

Vil en partikkel, sende en bølge ud, uendelig lang tid, således den uanset der er stor afstand mellem sprækkerne, så vil der opstå interferrens, trods partiklen kommer ind skråt fra siden?

Vil den sende bølgen ud, før partiklen, og hvor længe tid før - således at det ser ud som om, at bølgen overskrider lysets hastighed, for at opnå interferrens, trods den sendes skråt ind?

Puls-laser

Hvordan ser resultatet ud, af dobbeltspalte eksperimentet, hvis fotonerne, eller partiklerne, laves på et veldeffineret tidspunkt, f.eks. med en puls-laser, eller andet system, hvor vi med stor præsision kan bestemme, hvornår fotonen/partiklen, skal udsendes.

Re: Puls-laser

Hvordan ser resultatet ud, af dobbeltspalte eksperimentet, hvis fotonerne, eller partiklerne, laves på et veldeffineret tidspunkt, f.eks. med en puls-laser, eller andet system, hvor vi med stor præsision kan bestemme, hvornår fotonen/partiklen, skal udsendes.

Hvis udsendelsestidpunktet er så veldefineret at usikkerheden på det nærmer sig en enkelt svingningperiode, bliver bølgepakken så kort at den ikke har nogen veldefineret bølgelængde (jævnfør Heisenberg!) Så kan vi ikke forvente nogen interferens alligevel, idet vi skulle integrere over interferensmønstrene for alle de mange mulige bølgelængder.

Re: Re: Puls-laser

Hvis udsendelsestidpunktet er så veldefineret at usikkerheden på det nærmer sig en enkelt svingningperiode, bliver bølgepakken så kort at den ikke har nogen veldefineret bølgelængde (jævnfør Heisenberg!) Så kan vi ikke forvente nogen interferens alligevel, idet vi skulle integrere over interferensmønstrene for alle de mange mulige bølgelængder.

Med andre ord, kan en foton, eller en partikkel, have forskelligt udseende. Den kan være kort, og partikkelformet - eller lang og flad, der indeholder en bølge. Eller måske være en snoet spiral?

Antagelsen om, at eksperimentet også giver anledning til interferrens, for enkelte fotoner, og partikler, må afhænge af partiklernes form. En kort partikkel, vil opføre sig som partikkel.

Masseløs foton --et visvisende udtryk

Hvilken partikkel har "masse" i egentlig forstand og hvilken har det ikke ??
Alt i denne verden er sammensat at magnetiske bølgeenergier . Derfro er det fejlagtigt at sortere dem som masse , eller masseløse .
Man kan kalde dem masseopbyggende elementer , f.eks. til dig, mig, eller din bil. Eller man kan kalde dem ikke masseopbyggende elementer .
Det andet er visvisende.

En dagdrøm

Forestillingen om absolut bevægelse, stammer som man skulle tro, ikke fra Einsteins lyshastighedskonstans, idet denne ikke er mere konstant end at den skal ses i forhold til det ´stationære´ koordinatsystem - som Einstein skriver. Ordet stationær er markeret, for ikke at forveksle det med absolut hvile. At tildele partikler en absolut hastighed, og gøre dem masseløse for ikke at komme i strid med en uendelig masse for partiklen, er i uoverensstemmelse med grundlæggende/fundamentale forhold for fysisk hvile/bevægelse: Absolut fysisk hvile eller absolut fysisk bevægelse - er ikke-eksisterende.
Når hertil lægges, at lysets fysiske udbredelse ikke er kendt (Einstein foreslog afskaffelse af æteren, hvortil lysets bølgeudbredelse blev en gåde, der ikke just formindskedes med indførelse af lyspartikler), er dobbeltspalte-forsøget ikke just barnemad, men der kræves en del fantasifuldhed for at "forstå" det. En nyuddannet fysiker, sagde for nogen tid siden, sådan helt spontant: "Kvantefysikken er en stor dagdrøm".

Re: Hvor bliver energien af i Thomas Youngs dobbeltspalteforsøg?

Skal vi ikke holde os til spørgsmålet?
Thomas Young kiggede på lys, og viste med sit forsøg at lys var, som vi nu ved, elektromagnetiske felter/bølger.
De (bølgerne) udmærker sig ved at danne et interferensmønster, når de passerer to eller flere spalter. Der er ikke noget energi der bliver væk, det fordeler sig bare anderledes rumligt. Fuldstændig analogt med en antenne med retningsvirkning.
Diverse forsøg med virkelige partikler og doppeltspalter er en helt anden boldgade og andre personer. Så venligst hold tingene adskilt.

Lysbølger

Gennem tiderne er der foretaget utallige forsøg med lys og dets egenskaber (bl.a. Young), uden at det har kastet lys over lysets gådefulde rummelige udbredelse. At lyset slet ikke udbreder sig som bølger eller partikler, men en art "mellemting", er ikke til megen forståelseshjælp.
Såfremt rummets mørke er lysmediet, ude af standt til at udbrede sig rummeligt men nok vibrere/svinge, er der åbnet op for et helt nyt forskningsfelt.

Re: Lysbølger

Kim !!

Mørke er fravær af lys og ikke et medium for lysets transport..... ligesom kulde er fraværet af varme og fattigdom fraværet af værdier :o)

Fravær

Hej Berndt

OK. Så må lys vel være fravær af mørke/varme være fravær af kulde og rigdom være fravær af fattigdom.
Mørket forsvinder når lyset tager over/lyset forsvinder når mørket tager over.

Hvile er fravær af bevægelse/bevægelse er fravær af hvile. Hankøn er fravær af hunkøn/hunkøn er fravær af hankøn. Manetisk sydpol er fravær af magnetisk nordpol. Det hele syntes bare at være en lleg. Ik?

Hvor bliver energien af?

Vi kunne måske spørge, om det er muligt, at få alt energien til at forsvinde ved interferrens. Hvis dette skulle lykkedes, vil energien tilbagekastes til laseren, og den vil i princippet slukke, eller blive varm. Og i sidste ende havner energien da, i dens kølesystem. Som et par århusianske studenter konkluderede, da de omsider havde skabt sort lys - lyset var havnet i køleskabet.

Vi kender det lidt fra en mikrobølgeovn. Sættes mad ind, der ikke kan absorbere mikrobølgerne, så vil de i den sidste ende havne tilbage i mikrobølgehovedet, der så bliver varm - eller måske brænder af.

Re: Hvor bliver energien af?

Sådan lidt praktisk kan man vel sige bølgerne "skvulper" mod hinanden og får klukkende rytme , eller sagt på en anden måde de får "hikke" med slip imellem .

Re: Re: Hvor bliver energien af?

Til Jens Madsen
"Sandsynligvis, rammer mange fotoner ikke spalterne, og så må prøves igen."

Dette er en for snæver betragtning af fotonen (kun partikel) der ignorerer fotonens bølgestruktur. Lys er lys, ikke enten partikel eller bølge. Det er vores (begrænsede) måde at beskrive det på.

Man kan ikke på den måde spørge om fotonen rammer spalten.

Re: Fravær

Manetisk sydpol er fravær af magnetisk nordpol.

Hvis dette gør sig gældende hvordan forklarer du så ikke magnetiske materialer. I disse er der hverken en syd pol eller en nordpol, ikke? Det må ifølge din teori sige fravær af både en sydpol og en nordpol, hvilket betyder at det er både en nordpol og en sydpol. Hvis det har både en nord og en sydpol må det være magnetisk, altså findes ikke magnetisk materialer ikke i følge din teori. Fejlen består i at et materiale ikke kun kan være nordpol eller sydpol men at der også er en tredie mulighed nemlig ingenting. Blot fordi du ved at det ikke er en nordpol kan du derfor ikke automatisk slutte hvilken af de to andre muligheder det så er

teoretisk ekperiment

Lad os foretstille os at vi kunne kontrolere lyset uendeligt præcist, og har to lyskilder, der kan sende enkelte fotoner afsted. Vi placerer de to lyskilder således at de udsender to fotoner på direkte kollisionskurs, og med faser så vi får perfekt destruktiv interferens mellem de for fotoner. Som beskrevet ovenfor representerer hver forton en energimængde, men da fotonerne forsvinder efter de har interfereret må energien da også forsvinde. Dette strider imidlertid mod termodynamikkens første lov. Skal vi til at skrive bøgerne om, eller hvor bliver energien af?

Re: teoretisk ekperiment

Fotoner kan vist ikke støde sammen. De interagerer normalt med elektroner, f.eks. ved reflektion (som er en absorption + emission af en foton).

Jeg ved ikke hvad du mener med "destruktiv interferens" som er et bølgefænomen.

Værdien af bølgefunktionen for en foton i et bestemt punkt, er ikke fotonen selv, men et mål for sandsynligheden for at fotonen vil være at finde lige netop dér ( Bølgefunktionen er i sig selv et komplekst tal, det er kvadratet på modulus af dette, der giver sandynligheden).

Din forudsætninger om "uendelig præcision" er nok i konflikt med Heisenbergs usikkerhedsprincip.

Der er en fin link til Feinmans QED forelæsninger ovenfor, han gentog dem senere i USA og de er udgivet i en glimrede lille paperback "QED". Den kan anbefales.

Venlig hilsen

Claus

Re: teoretisk ekperiment

Dobbeltspalte eksperimentet forudsætter ikke at fotonerne er samtidige.
Mønstret vil optræde selvom der sendes 1 foton afsted af gangen (det vil selvfølgelig først være synligt at der er et mønster efter at der har været mere end 1 foton).

Som du beskriver dit eksperiment vil de 2 fotoner "ramme" hinanden i et enkelt punkt midt imellem kilderne.
Der er dermed allerhøjest 1 position/tid, hvor der er destruktiv interferens mellem disse 2 fotoner.

Der kan så være 2 mullige udfald - afhængig af fotonernes energiniveau.

Enten er det så ikke muligt at mæle de 2 fotoner i denne ene position da den enes indflydelse opvejer den andens - men fotonerne fortsætter ellers fint videre igennem hinanden.

Eller også er de energirige nok til at der kan dannes en eller flere elementarpartikler af deres kombinerede energi, hvorved de (i sjældne tilfælde) begge forsvinder og der udsendes andre partikler/bølger.

Re: teoretisk ekperiment

Dobbeltspalte eksperimentet forudsætter ikke at fotonerne er samtidige. Mønstret vil optræde selvom der sendes 1 foton afsted af gangen (det vil selvfølgelig først være synligt at der er et mønster efter at der har været mere end 1 foton).

En foton har en udstrækning. Til dels, kan det forstås, som at de har et start og et slut tidspunkt. Interferensen, sker kun indenfor dette interval. Dvs. at en foton, kan kun interferere med sig selv, hvis interferensen sker, indenfor fotonens start og slut tidspunkt. Skærer du en foton af, f.eks. med en åbne/lukke mekanisme, og er fotonerne længere, som sendes ind, så vil åbne/lukke mekanismen, definere start og slut tidspunktet - fotonerne, kan ikke være længere end denne tid. Fra laseren, bevæger fotonen sig bort, og udbreder sig i rummet. Spredes lyset, vil det svarer til et udsnit af en kugleskal, der har tykkelse, og start og slut tiden, svarer til start og slut tiden for tykkelsen af kugleskalden. I selve kugleskalden eksisterer bølgen. Selv fotonerne fra en laser, har et interval som de eksisterer over, trods laserlyset sendes ud længere tid, end længden. En kontinuert lasers fotoner, har derfor ikke uendelig længde. Det kan betyde noget, for interferens.

Da en foton, kan være spredt ud i rummet, så vil den også kunne modtages samtidigt. Imidlertid, eksisterer den kun i et vist interval, så vi kan forestille os den som en udvidende kugleskal med skræl på, hvor bølgerne kun eksisterer i skrællet. Kun hvor skrællet interfererer, vil du se et interferensmønster, fordi det kun er her, at der er bølger.

Som sådan, så skal fotonerne altså være samtidige. Det vil - til en vis grad - også gælde, når det er samme foton. Men kun, hvis den har en tilstrækkelig lang levetid - eller vi kan sige at dens skræl er tilstrækkeligt tykt. Hvor tyk skrællet er, kan f.eks. bestemmes af en åbne/lukke mekanisme, som lyset går igennem, før fotonen der bruges i eksperimentet udstages af fotonstrømmen. Det kan også bestemmes af laseren, der måske ikke kan produere lange fotoner.

Jeg mener derfor ikke, at det er korrekt, at dobbeltspalte eksperimenter ikke forudsætter fotonerne er samtidige. Men, anvender du kun en foton, vil den til en vis grad også være samtidig. Fotonerne, skal være samtidige, indenfor deres eksistensinterval, og betragtes fotonen som en udvidende partikel med skræl på, så vil interferensen kunne ske, hvor skrællet mødes. Bølgen - og altså fotonen - findes kun i skrællet, og skrællet skal møde hinanden, før der opstår interferens.

Til en vis grad, skal fotonerne således komme samtidigt, men da de har en udstrækning, accepteres en mindre tidsforskel, der afhænger af fotonen. For fotoner, der er produceret til, at være uendeligt lange, vil det ikke afhænge af tiden. Men alle fotoner, har en eksistenstid, og skrællet kan ikke være uendeligt tyk.