Friss topikok

  • mente: @Squall: Csak egy jó tanács. Ha már szó szerint átveszel valamit egy könyvből (John és Mary Gribbi... (2015.04.08. 22:04) Inverz négyzetes szabály
  • Squall: Igen, elírás történt, és köszönöm, hogy felhívtad rá a figyelmem. Javítva. (2011.05.09. 16:47) A fény útja
  • hoffmann: Számomra furcsa, hogy a gravitációval kapcsolatban valakinek ezek jutnak először az eszébe. Elmond... (2011.04.13. 22:30) Gravitáció
  • willem: Szia Squall! Nagyon érdekesek az írásaid, most olvasgatom őket, szerencsére meg is értettem eddig ... (2010.09.08. 17:51) Az elektromágneses kölcsönhatások természete
  • Dercsár: Ez tényleg jól szemlélteti a kvantumfizikusok helyzetét - a példában ők a Twilóiak. Azonban úgy vo... (2010.05.13. 23:53) A láthatatlan futball-labda

Fizika

Filozófia

Kétrés kísérlet

Squall 2008.01.01. 17:10

Bár a fényt hullámok alkotják, Planck kvantumelmélete szerint a fény olykor úgy viselkedi, mintha anyagi részecskékből állna: csak „adagokban” vagy kvantumokban bocsátható ki és nyelhető el. Másfelől pedig Heisenberg határozatlansági elve arra utal, hogy a részecskék bizonyos szempontból hullámok módjára viselkednek: nincs határozott helyzetük, hanem valamilyen valószínűség-eloszlással „szétkenődnek”. A kvantummechanika elmélete merőben új típusú matematikán nyugszik, amely a valóságot nem részecskék és hullámok rendszereként kezeli.

Az ilyen kettőség következtében részecskék között is létrejöhet interferencia (amikor az egyik hullámcsomag hegyei egybeesnek a másik csomag völgyeivel, és ezért kioltják egymást). Ennek híres példája a úgynevezett kétrés-kísérlet.

Vegyünk egy átlátszatlan lemezt, amelyen két keskeny, párhuzamos rés húzódik. Helyezzünk el a lemez egyik oldalán egy fényforrást, amely egy bizonyos színt (tehát egyféle hullámhosszú fényt) sugároz. A fény nagy része a lemeznek ütközik, kisebb része azonban áthalad a réseken. Helyezzünk ernyőt a lemez túloldalára. Az ernyő mindegyik pontja mindkét résből kap hullámokat. Általában azonban a forrástól az ernyőig a két résen keresztül megtett út hossza nem lesz azonos (a hullámok nem lesznek azonos fázisban, egyes helyeken erősítik, más helyeken kioltják egymást). Az eredmény sötét és világos sávok jellegzetes képe lesz.

A dologban az a figyelemre méltó, hogy ugyanilyen sávszerkezetet kapunk akkor is, ha a fényforrást valamilyen  részecskeforrással, például meghatározott sebességű elektronokat kibocsátó elektronágyúval  helyettesítjük (az adott sebesség adott hullámhossznak felel meg). A dolog annál is különösebb, mivel ha csak ez rést helyezünk el, nem kapunk sávokat, csupán összefüggő elektroneloszlást az ernyő mentén. Amikor egyenként indítjuk az elektronokat, arra számíthatnánk, hogy vagy az egyik, vagy a másik résen haladnak át, tehát úgy kellene viselkedniük, mintha csak egy rés lenne: egyenletes eloszlást várnánk az ernyőn. A valóságban azonban akkor is megjelennek a sávok az ernyőn, ha egyenként küldjük át a résen az elektronokat. Következésképp minden elektron egyszerre min a két résen áthalad!

A valóságban ez persze nem ennyire egyszerű, a fenti tapasztalat magyarázatának teljes megértéséhez azonban még nem vagyunk felvértezve megfelelő ismeretekkel, ezért vissza fogok térni a dologra, amint tovább bővítjük a kvantummechanikát leíró ismereteinket.

Címkék: fizika

Szólj hozzá!

A bejegyzés trackback címe:

http://squall.blog.hu/api/trackback/id/tr85281076

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben.

Nincsenek hozzászólások.