Wie kann man den Doppelspaltversuch mit einem Betrachter nachstellen?


08.03.2020, 04:20

Ich weiß das man einfach ein Interferenz Muster erzeugen kann, aber wie erzeugt man eins mit Elektronen?

Wie erzeugt man das Muster ohne Interferenz, das bei dem Vorgang mit einem aktiven Betrachter auftritt?


09.03.2020, 13:36

Mit Betrachter oder Beobachter ist natürlich kein Mensch gemeint, sondern ein Detektor der das Verhalten der Quanten beobachten soll.

5 Antworten

Betrachter im Doppelspalt-Experiment ist der Schirm hinter dem Doppelspalt, mit dem sich die ankommenden Portionen von Energie (seien es nun Photonen, Elektronen oder gar ganze Moleküle) vereinigen.

Der Schirm nimmt ankommende Energie auf, gibt sie aber auch fast sofort wieder ab (meist in kleineren Portionen, aber eben genau dort, wo er sie als eine Portion aufnahm), was die betroffenen Stellen sichtbar verändert.

Betrachter im Sinne der Quantenphysik ist also nicht der Physiker, welcher solche Veränderung wahr nimmt, sondern tatsächlich nur der Schirm.

Du kannst sogar noch eine Stufe weiter gehen und das Quantum Eraser Experiment bei dir zu Hause durchführen. Dieses Experiment demonstriert, dass das Interferenzmuster zurückkehrt, wenn man die Information über den Weg der Photonen nach der "Messung" wieder löscht.

https://www.youtube.com/watch?v=NAsFtJ0s2XE

Was meinst du mit Beobachter? Der Schirm ist hier der Beobachter oder ein Apparat, der den Ort misst. Interpretiere nicht mehr hineien, als notwendig ist. Beobachter steht hier für ein Objekt der makroskopischen Welt, was du Dekohärenz führt.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Studium technische Physik, promoviert in Festkörperphysik

Es reicht ein Laserpointer und ein Doppelspalt oder Gitter o.ä. - Vieles erzeugt ein Interferenzmuster. Du brauchst kein Labor und schon gar kein hochmodernes.

“Betrachter“ wird von Dir überbewertet. Es geht um eine Messung. Das täte bereits ein Blatt Papier. Oder ein Foto.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Physikstudium
nobu1 
Fragesteller
 08.03.2020, 04:23

IEs geht mir nicht darum ein Interferenz Muster zu erzeugen, ich möchte wissen wie der Aufbau aufgebaut ist mit einem Betrachter, bei dem ein "normales" Teilchenmuster entsteht und keine Interferenz. Das wäre der zweite Teil des Experiments, mit Beobachter.

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segler1968  08.03.2020, 11:08
@nobu1

Du verstehst das mit dem Beobachter nicht. Jede Messung zerstört das Wellenverhalten. Das hat nichts mit Personen zu tun. Eine Messung ist bereits eine Interaktion zum Beispiel mit der Wand.

Wenn Du die Photonen beim Durchgang durch den Spalt interagieren lassen würdest, würde auch das die Wellenfunktion zerstören und damit das Interferenzmuster.

auch der erste Teil hat ja bereits einen Beobachter

mit Elektronen geht es genauso

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nobu1 
Fragesteller
 08.03.2020, 11:57
@segler1968

Ich kann doch aber sehr einfach ein Interferenzmuster erzeugen mit nem laser pointer und einem Doppelspalt, das hab ich an einer Wand schon gesehen.

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Ich verstehe die Frage nicht? Du brauchst doch nur einen Doppelspalt und eine ausreichend kohärente Lichtquelle (He--Ne-LASER). Ggf. noch einen weißen Schirm als Projektionsfläche.

nobu1 
Fragesteller
 08.03.2020, 03:10

Das wäre der erste Teil des Versuchs, es gibt noch einen Teil mit dem Beobachter.

Der Teil der mit fehlt ist die Installation eines Betrachters um das Verhalten der Quanten zu beobachten.

Hier wird der Teil den ich meine theoretisch erklärt: https://www.youtube.com/watch?v=lKZaHgNmQ_o&t=5s

Praktisch hab ich den Versuch aber nirgends finden können.

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segler1968  08.03.2020, 03:54
@nobu1

Du verstehst das mit dem Betrachter falsch. Der Schirm ist bereits der Betrachter.

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nobu1 
Fragesteller
 08.03.2020, 04:22
@segler1968

Aber auf dem Schirm erscheinen ausschließlich Interferenz Muster oder nicht? Mir geht es darum einen Versuchsaufbau zu haben, wo der Betrachter das Verhalten beeinflusst, so dass am Ende kein Interferenz Muster Auftritt.

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KarlRanseierIII  08.03.2020, 12:04
@nobu1

Du hättest natürlich etwas präzisieren müssen. Zum einen geht es um einen Versuch, bei dem man Elektronen nimmt, anstatt sichtbarer optischer Wellen. Diese interferieren natürlich ganz genauso.

Zum anderer ist es kein Betrachter, sondern ein Detektor, der an einem Spalt angebracht wird und durch seine Detektion eingreift. Und genau deswegen ist die Bezeichnung Beobachter ohne genauere Spezifizierung irreführend.

https://de.wikipedia.org/wiki/Heisenbergsche_Unsch%C3%A4rferelation

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joNAS345209  05.02.2023, 13:24
@nobu1

ich weiß genau was du meinst. Man guckt nur auf die projektionsebene und sieht ein interferenzmuster. Man zählt die Photonen, die jeweils durch den einen oder den anderen Spalt gehen und sieht auf der Projektionsfläche auf einmal zwei Spalten und kein Interferenzmuster mehr.

Wichtig hierbei ist das dies garkein Experiment ist. Es ist eine Deutung welche man zur veranschaulichung als Experiment kartoonhaft darstellt. Diese Deutung heißt Kopenhagener Deutung und wurde 1927 aufgestellt. Diese Deutung die ein theoretisches Experiment beschriebt kann man in der Realität nicht nach machen. Das "Doppelspalt Experiment" darf man deshalb nicht mit der Koppenhagender Deutung verwechseln. Es soll lediglich in stark verallgemeinerter Form jeder Person klar machen wie magisch die Quantenphysik ist. Zu dieser Deutung kommt man aber nur wenn man Nils Bohr heißt.

Also: dieses "Doppelspalt Experiment" hat nichts mit dem Doppelspalt Experiment zutun. Auch wenn das manchmal in Dokus oder auf Youtube so dargestellt wird. Dieses "Experiment" was man immer nur als kartoon dargestellt bekommt ist lediglich die Veranschauung einer Deutung die 1927 aufgestellt wurde. Wenn Du dich wie ich magisch zu sowas angezogen fühlst und dieses "Experiment" mal in echt sehen willst dann muss ich dich leider enttäuschen. Solltest du aber mal drüber nachdenken Physik zu studieren dann solltest du mittels der Doppelspaltexperimente zu der selben magischen Deutung kommen die einst Nils Bohr und einer seiner Kollegen damals in Koppenhagen 1927 aufgestellt haben. Das ist ja das was sie damit erreichen wollten. Sie wollten dass jemand wie du sich magisch von ihren erkenntnissen hingezogen fühlt. Das "Doppelspalt experiemnt" kannst du nur für dich als Wahr und real interpretieren wenn du die Doppelspaltexperimente studiert hast. Glaub mir. Das Gefühl, dieses magische ist das selbe.

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