Diskussion:Doppelspaltexperiment/Archiv/1

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[[Diskussion:Doppelspaltexperiment/Archiv/1#Thema 1]]

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k Überschrift 1

Meiner Meinung Nach ist im Bild auch ein Fehler eingebaut. Die Winkel α und α' sind bekanntlich gleich groß. Daher kann es nicht sein, dass die x:d sinα' entsprechen soll. Das würde doch die Definition vom Sinussatz auf den Kopf stellen! Daher muss es heißen x:d = tanα'. Genauso verhällt es sich dann mit der Aussage, dass x:d ungefähr sinα (oder eben sinα' sein soll).

Natürlich beeinflussen Messungen auch in der klassischen Physik das Ergebnis. Messungen haben immer Rückwirkungen auf das Gemessene, sonst könnte man gar keine Messwerte erhalten. Im Text steht aber: "Dieses Phänomen ist in der klassischen Physik unbekannt. Dort beeinflusst eine Messung nie das Ergebnis eines Versuches."

-- W. Heisental

Interessant wäre zu wissen, warum die Beobachtung, daß ..

Wenn nun nur ein einzelnes Elektron nach dem Anderen auf diese Platte geschossen wird (sie also prinzipiell nicht miteinander interferieren können), entsteht nach einiger Zeit trotzdem wieder ein Interferenzmuster.

.. eigentlich die Vorstellung von Interferenz nicht widerlegt ?

--Boggie 15:32, 14. Sep 2004 (CEST)

Archivierung dieses Abschnittes wurde gewünscht von: Maxus96 01:05, 11. Aug. 2010 (CEST)

k Überschrift 2

Sollte es im Vierten Absatz statt:

"Bei genügend dünnen Spalten (kleiner als die Wellenlänge)"

nicht eher heißen:

"Bei genügend schmalem Abstand zwischen den Spalten (kleiner als die Wellenlänge)" ?

--Felixkrull 12:41, 18. Dez 2004 (CET)

Genau genommen stimmt sogar beides!

Die Spalten müssen klein sein (Beugung) UND sie dürfen nicht beliebig weit voneinander entfernt sein (transversale kohärenz).

Doppelspaltexperimente sind schon mit Photonen (Licht), Elektronen, Neutronen (H. Rauch Wien), Großen Molekülen (http://arxiv.org/abs/quant-ph/0309016) und vielen anderen Teilchen mehr.

Formulieren muß das jemand anders!

Vielen Dank RU

Archivierung dieses Abschnittes wurde gewünscht von: Maxus96 01:05, 11. Aug. 2010 (CEST)

Einleitung

Es wäre aus meiner Sicht praktisch, den Artikel mit einem Satz zu beginnen, der kurz den Sinn und das Wesen des Experiments umreißt. Im jetzigen Zustand fängt ein Leser ohne Vorwissen an, die Versuchsbeschreibung zu lesen, ohne vorher die Motivation bzw. die Bedeutung des Experiments zu kennen. --Jazzman 16:06, 28. Nov 2005 (CET) Nur zu! --Pediadeep 17:45, 28. Nov 2005 (CET)

"nur zu" ist immer die beste antwort was? leute schreiben hier auch rein, weil sie einfach nutzer sind und nicht unbedingt autoren. mal nachdenken. aber hauptsache was in der diskussion beigetragen, ne? 91.15.134.72 13:50, 24. Apr. 2009 (CEST)

Ich wollte damit andeuten, dass ich einer dieser Leser ohne Vorwissen bin ;) Naja, nicht ganz, aber das lasse ich besser jemanden machen, der wirklich Ahnung hat. --Jazzman 15:39, 5. Jan 2006 (CET)

Archivierung dieses Abschnittes wurde gewünscht von: Maxus96 01:05, 11. Aug. 2010 (CEST)

Ok, schon besser als das Gebrabbel das da gestern noch stand.

Ich hab trotzdem noch Probleme mit dem Artikel.

Ich finde, dass die Terminologie bez. Teilchen, Wellen, Strahlen u.s.w nicht optimal ist. Z.B. sind es beim "klassischen Young'schen Doppelspalt" ja erstmal Lichtstrahlen (in der damaligen Terminologie) die da interferieren, und damals war m.E. der Bergriff der Kohärenz in dem Zusammenhang nicht gebräuchlich. Andererseits sind es nicht "auch Teilchenstrahlen", sondern Materiewellen, mit denen man den Versuch (erfolgreich) durchführen kann. Später steht dann "um die Wellennatur des Lichts zu beweissen".

Ich denke es könnte vieleicht besser sein, den Artikel zweizuteilen zw. Dem klassischen Experiment, das nicht im Kontext von QM und Welle-Teilchen Dualismus steht, und den moderneren Experimenten, bei denen das Thema Welle-Teilchen eigentlich abgehakt ist (1970 hat wohl kein ernsthafter Physiker an der QM gezweifelt). Heutzutage geht es ja beim Doppelspalt, seinen Derivaten und anderen Interferometrischen Experimenten, nicht mehr um den Welle-Teilchen Dualismus sondern um konkrete Messung der Pahsenunterschiede zw. den interferierenden Wellen.

Ich bin mir nicht sicher, ob man das mit Protonen machen kann, wegen der grossen Masse haben die ja recht kurze Wellenlängen, und trotzdem die Starke Abstossung wegen der Ladung? Mit neutralen Teilchen wie Neutronen oder Molekülen, und natürlich auch den sehr leichten Elektronen, geht's jedenfalls.

Ich denke, dass die Erwähnung "mit einzelnen Elektronen" in der Historie überflüssig ist. Das Thema Selbstinterferenz sollte man entweder abarbeiten oder gar nicht erst erwähnen.

Bei "unterschiedlichste Teilchen" könnte man ruhig die Aktuell grössten (Fullerene?) erwähnen.

Bei den Exp. Vorbed.. sind die Aussagen sehr ungenau oder falsch. Z.B muss die Welle ihre Kohärenz bis in den Detektor hinein behalten, und nicht nur "in der Blende", eben deshalb gelingt ja der Nachweiss des Pfades nicht, ohne das Interferenzmuster zu zerstören. Die Breite der Spalten wird auch in den allerseltensten Fällen in der Grössenordnung der Wellenlänge liegen, insb. bei Elektronen und Molekülstrahlen, deren Wellenlängen in den Versuchen meisst deutlich unterhalb der Spaltbreiten liegen. Hier die Zahlen für einen 1959 dokumentierten Versuch: Teilchenart e-, Wellenlänge 0.06 Angström, Spaltbreite 0.6 mu, Spaltabstand 2.2 mu. Das wiederspricht wohl auch der Forderung nach Spaltabstand geringer als 1000 Wellenlängen.

Hier könnte man ev. die entsprechenden Kohörenzbedingungen, und dann auch die nötigen Abstände und Ausmassen von Qelle und Detektor erwähnen.

Pediadeep

ps. da fällt mir noch ein: Die Wellen müssen nicht nur kohärent sein, sondern auch Monochrom, sonst gibts keine Streiffen, zumindendest nicht ohne Energieaufgelösste Detektoren.

Vielen Dank für den ausführlichen Kommentar. Ich weiß nicht, ob man das klassische Experiment so strikt von den späteren trennen kann. Auch Young konnte nicht auf die Kohärenz des Lichts verzichten. (Auch wenn er das damals noch nicht wissen konnte)

Die 'Teilchenstrahlen werde ich mal durch 'Teilchen' ersetzen. Prinzipiell finde ich das aber nicht so schlimm. Das Experiment zeigt ja gerade die Äquivalenz von 'Teilchenstrahl' und Materiewelle. Das sollte man aber vielleicht deutlicher zum Ausdruck bringen. Der Einwand mit den Protonen ist gut. Ich hab' die mal rausgestrichen. Den derzeit gültigen Massenrekord möchte ich eigentlich nicht anführen. Dann muß man ja ständig den Artikel überarbeiten.

Den Fall der sehr geringen Intensität habe ich gestrichen. Du hast Recht. Dafür braucht man mindestens einen eigenen Abschnitt oder sogar ein eigenes Thema.

In den experimentellen Bedingungen sollte man vielleicht vor allem auf die Kohärenz eingehen. Das ist immerhin die wichtigste Voraussetzung. Mit Deiner Anmerkung bzgl. der Monochromasie hast Du eigentlich recht. Die Wellen müssen also zeitlich kohärent sein, da sich sonst verschiedene Beugungsmuster überlagern (unterschiedliche Wellenlängen). Hab' ich das so richtig interpretiert?

--Craissi 10:01, 29. Mär 2005 (CEST)

Betrachten wir das Problem doch mal anders herum. Jede Kante, die ins Licht gehalten Wird, wirft Schatten, Primärschatten und Sekundärschatten. Die Frage ist also, warum eine Kante Photonen aus dem Photonenstrom herausnimmt? Das Licht muß dabei nicht kohärent sein, die Schattenbreite ändert sich mit der Wellenlänge. Bei weißem Licht entstehen dann farbige Streifen durch Subtraktion.

Was hat das nun mit dem Spaltversuch zu tun? Man kann ja auch zwei Kanten nahe aneinander rücken.... und schon sind wir beim Spalt. Kanten liefern auch sehr dünne Drähte (...gleich zwei Kannten), solche Drähte lassen sich sehr nahe beieinander anordnen und schon habe ich ein Gitter. Beispiel ist hierfür eine Vogelfeder.

Ein Gitter ist durchaus mit einem Amplitudenmodulator vergleichbar. Es ist müßig zu fragen, wo denn die Sendeenergie bleibt, wenn durch die Modulation die Amplitude des Gesamtsignals mal kleiner wird. Bei Amplitudenmodulation muß der Generator der zweiten Frequenz eine entsprechende Leistung aufbringen. Das Gleiche geschieht auch an den Kanten, die nun die Photonenenergie aufnehmen, wodurch dann eben genau diese Schatten entstehen. Je näher ein Photon an einer solchen Kante vorbei kommt, um so größer wird die Wahrscheinlichkeit, dass es absorbiert wird. --84.60.213.203 16:25, 8. Dez. 2007 (CET)

zu verändern

• die Bilder sind falsch: bei einem Einzelspalt interferiert das Licht auch.

http://www.jgiesen.de/spalt/index.html

corrigo: beim breiten Spalt. => genügend schmale Spalten sind experementelle Voraussetzung

• es sollten lieber "empirische Erwarung" mit zwei Lichtstreifen und "Realität" mit Interferenzmuster hin.

• auch Deckt man einen der beiden Blendenspalte ab, so verschwindet das Interferenzmuster und man beobachtet nur noch einen hellen Streifen hinter dem jeweils geöffneten Spalt. in Experimentelle Beobachtung muss weg

corrigo: siehe 1.Punkt

• in der Einleitung ganz am anfang sollte monochromatisches Licht miterwähnt werden.
• das Fullerenmolekül kann auch ruhig in die Reihe mit „Teilchen“ (Elektronen, Neutronen, Atomen usw.) gestellt werden, damit man die Reichweite des Effektes versteht.

• das Experiment mit nur einem Photon/Neuton/Molekül stützt eher die Quantentheorie, oder? wenn man sowieso die Intensität soweit heruntergeregelt hat, dass nur einzelne Photonen registriert werden, kommt das QMPrinzip der Superposition der möglcihen Wege ins Spiel.

--Troyaner (facio ergo habeo)

hab letzte 3 Punkte verändert.

--Troyaner (facio ergo habeo) 17:00, 27. Apr 2006 (CEST)

Der Gangunterschied i.d. Grafik zur Mathematischen Beschreibung bezieht sich nicht auf denselben Punkt am Schirm - das verursacht Unklarheit. Die Beschreibung, wie die Näherung funktioniert ist nicht klar. --Benutzer:FBergemann

Rätsel

Ich habe diesen Versuch selbst durchgeführt. Alles was ich dabei erkennen kann, sind mehrere sich überlagernde Schatten. Das man heute (2006) immer noch glaubt, mittels einem optischen Gitter die Wellenlänge des Lichtes bestimmen zu können, ist mir ein Rätsel!!!

Details? --Pediadeep 18:51, 10. Apr 2006 (CEST)

Versuch aufbauen, Interferenzmuster bestaunen, Lichtstrahlbreite verringern bis der jeweilige äußere Rand der Spalten nicht mehr beleuchtet wird -> Interferenzmuster - ups - verschwunden.

Blubber. --Pediadeep 20:19, 10. Apr 2006 (CEST)

Wie? --FALC 22:02, 10. Apr 2006 (CEST)

Archivierung dieses Abschnittes wurde gewünscht von: Maxus96 01:05, 11. Aug. 2010 (CEST)

Nochmal Rätsel

Man halte ein Rohr auf eine entfernte Lichtquelle und schaue hindurch. Keiner wird erstaunt sein, daß er ausser der Lichtquelle auch die Innenwand des Rohres erhellt sieht.

Nehmen wir ein Beugungsgitter (siehe auch noch Gitterkonstante) von 1cm^2 mit 250 Spalten und der Materialstärke des Gitters von 0,1mm. Denken wir uns, daß die Spalten genau so breit sind wie die Zwischenräume. Ergibt eine Fläche von 0,5 cm^2 durch die das Licht (von einer Lichtquelle) direkt auf die Projektionsfläche fällt. Allerdings auch eine Fläche von 50 cm^2 an den Stirnseiten des Gitters. Wie wir dem Experiment mit unserem Rohr entnehmen müssen, kommt es an dieser Fläche zu Reflektionen (sonst wäre unsere Rohrinnenwand ja pitch black). Kann das mal jemand bitte durchrechnen?

--FALC 11:49, 27. Apr 2006 (CEST)

- jede Seite des quadratischen Gitters ist ${\sqrt {10mm}}\approx 3.16mm$ also ca. 500(Wände) * 3,16(lang) * 0,1(dick) = 158mm^2 von Seitenfläche. (auch wenn das 1cm^2 Gitter sehr klein ist, kriegt du keine Stirnseitenfläche von 7x7 cm... )

- zum Rohr - das ist kein Beweis. Da die lichtquelle punktförmig ist, sendet es radiales also kein genau paralleles Licht, der, wie im Lichtleiter, an Seitenwänden dank kleinem Einfallswinkel reflektiert. das wäre ein Gegenargument. Die Beobachtung erübrigt ja das Phänomen nicht.

--Troyaner (facio ergo habeo) 16:17, 27. Apr 2006 (CEST)

Sorry, deine Fläche stimmt natürlich. Das Licht mit der totalen Parallelität,daß zeige mir mal bitte, genau wie die planparallelen Stirnflächen. Und die absoluten rechten Winkel, die bei der Gitterherstellung entstehen (Beugungsgitter). Thomas Young hatte weder einen Laser, noch die Technologie ein solches Gitter herzustellen. Vielleicht glaube ich dir, wenn mir einer ein solches Gitter fertigt, was einen Meter stark ist, und die Interferenzmuster immer noch zu sehen sind.

--FALC 18:42, 27. Apr 2006 (CEST)

:) sobald das perpetuum mobile da ist, zeig ich dir einen... Klar hatte er keinen Laser. Es war ihm aber möglch, durch eine Prisme Licht einer schmalen Bandbreite zu "erzeugen" (Monochromie) und durch Linsen, wenn nicht ebenes Lichtfront, dann eben symmetrische Anordnung aufzustellen. Es geht ja hauptsächlich um Huygensche Kugelwellen und ihre Interferenz hinter den Spalten und nicht über das Licht vor den Spalten

ok, hast du eine große Taubenfeder zur Hand? wenn du demnächst eine findest, gucke dir dadurch die Sonne oder eine andere Quelle an. es entstehen auch Interferenzfarben, und beim monochromatischen Licht - Int.Muster.

ich glaub nicht, dass jemad jetzt die Seitenfläche des Feders ausrechnen will. mir gehts darum, dass Inerferenz auch bei rauen nichtreflektierenden Oberflächen drum und dran funktioniert.

Gruß

--Troyaner (facio ergo habeo) 19:31, 27. Apr 2006 (CEST)

Spitze!

Nochmal zurück, ich habe ein Gitter von 1 cm^2 angegeben. Troyaner ermittelt daraufhin für ein quadratisches Gitter von 1 cm^2 eine Kantenlänge von 3,16 mm. Ich grinse :-) und schieb's auf die Lorentzkontraktion (ich weiß nicht wie schnell er grade ist). Und dann kommt ein Indianer mit Taubenfeder (dem diese Rechnerei auch nicht auffällt) und verfällt in den Regentanz. Hat einer von Euch die Versuche durchgeführt? Ich meine ohne Taubenfeder, professionell? Die Interferenzen entstehen durch die Stirnflächen.

--FALC 19:49, 27. Apr 2006 (CEST)

ufff... dem Indianer ist es aufgefallen, naja sorry.

der Versuch geht auch ohne Feder:), aber Elektronen an sich und ihre Bahnen hab ich nicht gesehen, so genau kann das keiner sagen.

wie willst du mit Stirnflächen beim genügenden Spaltenabstand die Tatsache erklären, dass es nicht zwei Hauptmaxima entstehen, sondern einer in der Mitte zwischen ihnen, dort, wo kein "direktes" Licht ankommt? das Licht, das von Stirnflächen reflektiert wird, hat keine genügende Intensität um den 0.Maximum aleine zu erzeugen.

Gruß

--Troyaner (facio ergo habeo) 20:15, 27. Apr 2006 (CEST)

Gut, Frieden erstmal. Ich hab ja gebeten, ob das mal ein Mathe-Ass rechnen kann. Ich meine Spaltbreiten von µm sind nun mal nicht riesig. Da ist die Länge der Stirnseite um Größenordnungen höher. Wenn das mal einer gerechnet hat (ich hab dafür keinen brauchbaren Ansatz), ist wahrscheinlich auch die Sache mit dem 0. Maxima geklärt (vor allem warum es verschwindet, wenn die Stirnflächen beim Doppelspaltex. nicht mehr beleuchtet werden). Weiterhin ist noch zu fragen, warum statt einem Doppelspaltexperiment kein Einfachstegexperiment durchgeführt wird. Bei absolut parallelen Lichtstrahlen müßte das gleiche Ergebnis herauskommen. Und genau das tut es nicht.

--FALC 20:47, 27. Apr 2006 (CEST)

[Ein Beitrag über die Strahlungsdruckexperimente von Artur Ashkin, siehe auch Abbildung 5] --FALC 17:42, 1. Mai 2006 (CEST)

Fünf Monate ohne Widerspruch. Was ist Licht? Ich behaupte: Licht ist ein Feld. Ähnlich dem elektrischem und dem magnetischem Feld. Unsere Rezeptoren (Augen) sind bestens dafür ausgestattet die Differenzen innerhalb dieses Feldes wahrzunehmen. Das Doppelspaltexperiment belegt nicht irgendeine Wellennatur des Lichtes, es beweist gar nichts. --FALC 00:16, 5. Okt 2006 (CEST)

Ist tatsächlich seltsam, wenn man nämlich zwei der Strichblenden in ausreichendem Abstand hintereinander anordnet gibt's auch keine Interferenzen. Kann es vielleicht sein, dass die immer dann entstehen, wenn die Lichtquelle breiter ist als die Spaltenabstände? --Melmac 17:51, 7. Dez. 2006 (CET)

"Nur ein Photon ?"

Zu lesen, dass ein Doppelspaltexperiment mit nur einem Photon durchgeführt werden kann, verursacht beim unbedarften Leser schon einiges Staunen. Kann jemand mal beschreiben, wo man ein einzelnes Photon herbekommt und wie dann das Interferenzmuster aussieht ? Flächig ? Oder nur zwei Punkte ? In welche Richtung schicke ich das Photon ? Genau in die Mitte zwischen den Spalten ? Dann mit nur einem Spalt ? Grübel und Hoff

--Kapuzino 04:30, 23. Jan. 2007 (CET)

Das alles klingt so geheimnisvoll, man könnte glauben, solche Versuche sind nur an Spitzenunis möglich. Dem ist aber nicht so. Wer Lust und Laune hat, kann das jederzeit zu Hause experimentell nachvollziehen. Dazu braucht man nur einen kleinen Laserpointer und eine schwarze Kunststoff-Folie. Die Folie kann man an einem Ende mit einer Schere einschneiden und den Spalt ein wenig verbiegen. Lenkt man nun in kurzem Abstand den Laserstrahl auf diesen durchsichtigen Schnitt, so kann man auf einer weißen Wand in 2 Meter Abstand vom Spalt das Beugungsmuster sehen. Gelingen einem zwei Schnitte ganz nahe beieinander, so dass der Laserstrahl durch beide Spalten geht, so hat man einen Doppelspalt. Wesentlich einfacher ist es, einen feinen Haarkamm zu nehmen. Damit bilden sich bei der Entfernung schon wunderbare Maxima aus. Bewegt man den Kamm nun quer zum Licht, so kann man sowohl ein Maximum, als auch zwei gleichgroße Maxima beobachten, je nachdem ob, eine Zinke oder ein Spalt in der Mitte des Strahles liegt. Schwieriger wird es, gezielt nur mit Einzelphotonen zu arbeiten. Man kann die Lichtleistung soweit reduzieren, dass die Photonen in größerem Abstand zueinander durch die Spalten gelangen. Damit ist zumindest sicher gestellt, dass immer nur ein einziges Photon einen Spalt durchquert. Als Detektor ließe sich eine Spiegelreflexkamera ohne Objektiv nehmen. --84.60.232.157 17:53, 27. Dez. 2007 (CET)

Durch sehr geringe Intensitaet des Lichtes (hervorgerufen durch Filter z.B.) ist es moeglich, einzelne Photonen zu bekommen. Das Photon wird dann auf einen Spalt gerichtet und kommt an einem Punkt der Interferenzmaxima auf, um so mehr Photonen abgeschossen werden, um so besser ist das Interferenzmuster sichtbar. Wenn nur ein Spalt vorhanden ist, klappt das wiederrum nicht. Ohne mir anzumassen, mich exakt damit auszukennen: Es ist dadurch bedingt, dass das Photon eine gewisse "Chance" hat, durch den 2. Spalt zu fliegen und somit an einem anderen Ort aufkommt - wahrscheinlich krieg ich fuer diese Beschreibung von jedem Physiker schlaege, naja :) Wenn dich das noch mehr interessiert, empfehl ich dir "QED - Eine seltsame Theorie des Lichtes" von Feynman, verstaendlich geschrieben und erklaert dennoch sehr viele faszinierenden Effekte des Lichtes mittels der Quantentheorie.

Bravebart 21:35, 7. Mär. 2007 (CET)

Kurz mal rückwärts aufgerollt:

„wahrscheinlich krieg ich fuer diese Beschreibung von jedem Physiker schlaege“ — nein, von mir, mit ’nem Knüppel auf 100 m ;-)

„Das Photon wird dann auf einen Spalt gerichtet und kommt an einem Punkt der Interferenzmaxima auf“ – das würde aber ein Bild mit recht schmalen Nadelspitzen ergeben: Maxima dulden i.d.R. nur wenig Konkurenz neben sich.

vermutlich schon x* durchgekaut, aber …

… wie sieht eigentlich das Ergebnis dieser Versuche aus, wenn man beim Teilchenmodell bleibt, dafür aber überall konsequent „den Heisenberg“ einbaut? Sprich: woher genau kommen die Photonen, wo genau sind die Spalte bzw. deren Grenzen usw. usf.?

BTW: mich stört „mit sich selbst interferieren“ doch einigermaßen. Man könnte da ja auf den Gedanken kommen, daß ein einzelnes Photon an mehreren Stellen Effekte erzeugt, deren Energie in der Summe womöglich über derjenigen liegt, welche das jeweilige Photon (die jeweilige Welle) mitgebracht hat.

---

Mir ist das alles ein Rätsel und ihr widersprecht euch ja dauernd: Interferenz bei Einzelspalt ja oder nein? Und "Durch sehr geringe Intensitaet des Lichtes (hervorgerufen durch Filter z.B.) ist es moeglich, einzelne Photonen zu bekommen." Ja, theoretisch, aber wirklich? Woher weiß man so genau dass es Einzelne sind? Und was passiert eigentlich, wenn man keinen Doppelspalt, sondern einen Doppelpunkt einsetzt, d.h. nur zwei Punkte, nicht Schlitze? Dann müsste sich ein ähnlicher Effekt zeigen, wie wenn man zwei Steine nebeneinander ins Wasser wirft, also auch Interferenz nach oben und unten, oder?

Noch ein Rätsel: Licht bewegt sich bekanntlich nur geradeaus im ungekrümmten Raum. Wenn es also offenbar zum Teil nach rechts und links abgelenkt wird durch den Doppelspalt, dann mus es an den Innenwänden der Spalte reflektiert worden sein, oder?

Ich habe da meine eigene, ziemlich laienhafte Thorie: Das Licht verhält sich wie eine Welle, weil es zur Fortbewegung nicht permanent im dreidimensionalen Raum bleiben kann, sondern sich z.B. spiralig in mindestens einer weiteren Dimension bewegt, also nur periodisch bei "uns" auftaucht. Bei Lichtgeschwindigkeit verkürzen sich ja seit Einstein die Längen und die Zeit vergeht langsamer, eben weil z.B. die schnellen Teilchen zeitweise aus unserem Raum verschwinden (=>scheinbar kürzere Längen, weil die schnellen Teilchen zum Teil "weg" sind), und auch aus unserer Zeit (=>scheinbar langsamere Zeit, weil unsere Zeit ja trotzdem vergeht, während sie "weg" sind)...

Das würde Einiges erklären, z.B. warum sich ein Teilchen nur mit gewisser Wahrscheinlichkeit an einem bestimmten Ort befindet: Weil es nämlich auch gerade "weg" sein könnte oder sich gerade an einem anderen Ort unseres Raums manifestiert auf seinem Weg durch die Dimensionen.

Vielleicht beweist das ja mal einer und kriegt den Nobelpreis :-))

--194.209.169.2 18:48, 10. Apr. 2007 (CEST)

Selbstverständlich kann man das Experiment auch einem Loch durchführen, dann entsteht ein heller Punkt und ein heller Ring um den Punkt. Bei mehreren Löchern entsteht dann ein Muster wie bei einem "Fliegengitter", eine ganze Flut von hellen Punkten entsteht dann.

Bei einer einzelnen Kante entstehen die Beugungsmuster ebenfalls beidseitig. Wenn der Lichtpunkt alleine auf der Wand ungefähr 3mm im Durchmesser hat, so entsteht bei halbseitger Abdunkelung eine helle Linie von ca. 4cm Breite und 1mm Höhe. Die helle Linie besteht aus mehr als 20 hellen Punkten wie auf einer Perlenschnur. Es wäre jetzt aber ein physikalisches Wunder, wenn bei jeden einzelnen Photon das komplette Muster entstünde. --84.60.241.250 21:23, 27. Dez. 2007 (CET)

Hierzu noch ein Link zu einem Foto ( http://www.hostpix.de/080714/dUebz4pP.jpg ). Verwendet wurde ein Raster von 3 Löchern (gleichschenklige Anordnung). Man sieht auch im Umfeld schon die ersten Photonen, die die Grundlage für das Folgemuster bilden. --84.60.218.245 00:23, 28. Dez. 2007 (CET)

Fehler in der Formel

die formel für die intensitätsverteilung ist grundlegend falsch. hier wurden parameter, wie der spaltabstand und die spaltbreite verwechselt.

ich schlage als ersatz vor:

Die Intensität des Doppelspaltes lässt sich als Produkt der Intensität des Einzelspaltes und des Gitters mit n=2 darstellen:

$I(\alpha )=I_{0}\left({\frac {\sin \gamma }{\gamma }}\right)^{2}\cos ^{2}\delta$

Mit: $\gamma ={\frac {k}{2}}b\sin \alpha$ und $\delta ={\frac {k}{2}}d\sin \alpha$

Dabei ist α der Beobachtungswinkel, b die Spaltbreite, d der Spaltabstand und k die Wellenzahl mit $k={\frac {2\pi }{\lambda }}$ .

EisKater

Du hast vollkommen recht! die von dir angegebene Formel haben wir in der Physikvorlesung mittels Fouriertransformation hergeleitet.

phoenix

--81.51.45.208 18:59, 20. Apr. 2007 (CEST)

Gartenzaun

Wieso kann man eigentlich den Effekt der durch das Doppelspaltexperiment beschrieben wird hinter jedem Gartenzaun beobachten? Da stimmt doch das Verhältnis zwischen Wellenlänge und Spaltbreite in keiner Weise. Oder will man mir weismachen, dass der Klemptner so exakt schweißen kann, dass ...

Das Gartenzaunbeispiel ist echt verblüffend. Die Sonne hat einen Durchmesser von 1.000.000 km (ungefähr, sagt man), bei der Erde sind es ca. 12.000 km. Anzunehmen wäre, das auf Grund der relativ parallelen Lichteintrahlung hinter dem Gartenzaun ein exakter Schattenwurf zu beobachten ist. Nö, da gibt es Interferenzen noch und nöcher und sogar farbige Abstufungen. Wer kann das mal erklären? --Findichgut 00:18, 8. Aug. 2007 (CEST)

Die beste Argumentation ist die, mit der sich das meiste Geld verdienen (ergaunern) läßt.

Sonnenlicht

Noch mal zu den Diskussionen um den Gartenzaun. Dort gab es einen Einwurf bezüglich des Sonnenlichtes. Laut allen Veröffentlichungen ist die Strahlung der Sonne parallel. Dazu kommt, daß die Sonne um ein Vielfaches größer ist als die Erde. Jetzt meine naive Frage: Wieso wird der Schatten eines Objektes immer größer je weiter weg der Schatten des Objektes auf eine Projektionsfläche trifft? Bei dem gegebenem Abstand Erde - Sonne sollte das meines Empfinden nach nicht so sein. Benutzt man ein zweites Objekt ergeben sich in der Tat auf der Projektionsfläche Interferenzen die nach den Formeln für das Doppelspaltexperiment nicht auftreten sollten. Hat dafür jemand eine plausible Erklärung? --User10 20:58, 3. Dez. 2007 (CET)

Ich denke da musst Du wohl zu Beiden Phänomenen Fotos schicken, sonst kann man da gar nix erklären ... aber einen Interferenz-Effekt hinter einem Gartenzaun, durch Sonnenlicht wird man nie beobachten, schon weil Sonnenlicht nicht kohärent und damit nicht zur Interferenz fähig ist ... mal ganz abgesehen von den Abständen der Zaunelemente! Grüße, Jkrieger 13:54, 4. Dez. 2007 (CET)

Also ich kann, ab Mai (wegen meinem Ostfenster, da dann die aufgehende Sonne reinscheint und an der Wand hinter dem Treppengeländer die schönsten Interferenzen projektiert werden), solche Bilder liefern. Kohärentes Licht? Mh, womit wurden die ersten Beobachtungen dieser Art gemacht? Mit Sonnenlicht oder gar Kerzenlicht, soweit die Literatur etwas dazu sagt. Auch gab es das Doppelspaltexperiment schon vor der Erfindung der Laser. Und soweit ich mich erinnern kann, hatten wir in der Schule als Lichtquelle für dieses Doppelspaltexperiment nichts anderes als einen Dia- Werfer (100 Watt Leuchtmittel nichtmonochron). Hätte also gar nicht funktionieren dürfen, oder? (MfG)

Ich habe mittlerweile erhebliche Bedenken zur Theorie des Doppelspaltexperimentes. Dazu ein alltägliches Beispiel: Der Mond wirft bei einer Sonnenfinsterniss einen Kernschatten auf die Erde (der Strahlengang ist in verschiedensten Veröffentlichungen skizziert - mal googeln). Rund um den, im Durchmesser ca. 250 km großen, Kernschatten gibt es dann immer noch nach außen hin abnehmende Verdunklungen. Jetzt stelle man sich einfach drei Monde in geringem Abstand vor und denke sich die beiden Zwischenräume als Spaltblenden des Doppelspaltexperimentes. Wie sieht wohl das Schattenbild dann auf der Erde aus? Das Gartenzaunbeispiel der Diskussion zeigt nämlich tatsächlich derartige Schattenüberlagerungen (mit Minima und Maxima) oder anders genannt Interferenzen. Wer die nicht sieht sollte mal zum Optiker. --User10 22:23, 11. Dez. 2007 (CET)

Aaaaahhhh ... da liegt das Verständnisproblem: Was Du hier beschreibst sind überlagerungen von Schatten ... keine Interferenzeffekte. Bei Schatten addiert man die INTENSITÄTEN des Lichtes (also im wesentlichen das Quadrat der Amplituden der E,B-Felder des Lichtes), bei Interferenz-Effekten addiert man aber direkt die amplituden und quadriert erst dann (berechnet also das was man sieht nach (!!!) Addition). Also für zwei Lichtkegel, die Schatten werfen: I1(x,y)+I2(x,y)~E1^2+B1^2+E2^2+B2^2 und für Interferenz zweier Lichtquellen: (E1+E2)^2+(B1+B2)^2=E1^2+E2^2+B1^2+B2^2+2*E^*E2+2*B^*B2 !!! Die sogenannten Interferenzterme +2*E^*E2+2*B^*B2 treten im Schattenfall nicht auf! ... war das leidlich verständlich? Welche Methode man wählt hängt davon ab, ob

die sich überlagernden Lichtwellen eine feste Phasenbeziehung haben, oder nicht. Diese feste Phasenbeziehung ist beim Doppelspaltversuch gegeben, wenn man die Bedingungen richtig wählt. Liegen die Spalten zu weit auseinander (z.B. bei einem Gartenzaun, so hat das Licht durch den einen Spalt nichts mit dem Licht durch den anderen Spalt zu tun, also auch keine feste Phasenbeziehung ... dies geht natürlich davon aus, dass man keinen Laser als Lichtquelle nutzt. Im Gartenzaunfall muss man also die INTENSITÄTEN addieren. Dabei ergeben sich auch periodische Muster (der Zaun ist ja periodisch), aber das sind keine Interferenzmuster. Gruß Jkrieger 17:10, 12. Dez. 2007 (CET)

Prinzipiell habe ich deine Aussagen verstanden. Da gibt es für mich dennoch zwei Probleme. 1.Gartenzaunbeispiel: Es scheint nur eine Sonne, es gibt also keine zwei Lichtkegel. 2.Doppelspaltexperiment: Es gibt, wie im Gartenzaunbeispiel, eine Lichtquelle deren Ausmaße größer sein muß als der Abstand und die Summe der Breite beider Spalten. Beleuchte ich nur einen Spalt gibt es keine Interferenzen. Zwischen den beiden Spalten, sowie jeweils rechts und links dieser entstehen also auch drei Schatten. Warum überlagern sich bei dir im Gartenzaunbeispiel die Schattten und beim Doppelspaltexperiment das Licht? Und wo ist abstandsmäßig die Grenze für eine feste Phasenbeziehung? Ich behaupte folgendes: Das Licht, welches vom linken Rand der Lichtquelle scheint (strahlt, leuchtet) und den rechten Spalt durchquert interferiert mit dem vom rechten Rand der Lichtquelle kommendem Licht, welches durch den linken Spalt läuft. Das erkennt man daran, daß sich das Interfenezmuster ändert, wenn man den Abstand zwischen der Lichtquelle und der Spaltblende verschiebt. Weiterhin hat die Stärke (Dicke, Tiefe) der Spaltblende einen Einfluß auf das Interferenzmuster. Noch eine abschließende Bemerkung zu parallelem Licht. Wenn es dieses geben sollte, könnte ich von einer Lichtquelle, die dieses erzeugen kann nur dann etwas sehen, wenn ich direkt im rechten Winkel davon angestrahlt werde. Jeder andere Lichtstrahl geht an meiner Pupille vorbei. Würde es eine Lichtquelle geben, die paralleles Licht erzeugt und einen Durchmesser von 1 m hat, würde ich nur jeweils zwei Punkte im Durchmesser meiner Pupillen sehen können. Der Rest der Lichtquelle wäre für mich schwarz! Und so etwas gibt es nicht! User10 22:01, 16. Dez. 2007 (CET)

Diese Aussage ist nahezu korrekt. Mit einer Ausnahme! Interferenzmuster ergeben sich auch am Einzelspalt! Siehe hier: Einzelspaltexperiment, allerdings ist die dort gegebene Erklärung falsch. Den Grund hat User10 fast korrekt erläutert. Licht wird von einer planen Oberfläche mit der Leistung * SIN(Abstrahlwinkel) abgestrahlt. Dies kann nur durch den mechanischen Aufbau oder durch optische Hilfsmittel (Linsen) beeinflußt werden. Dies gilt auch für Laserlicht. Dort wird die Abstrahlung in (fast) nur eine Richtung durch den Gitteraufbau der Lichtquelle verursacht. (FALC)

Falsche Bilddarstellung

Ich bin dafür, die Bilder der Einleitung zu löschen. Entweder der Strahlengang von der Lichtquelle bis zum Doppelspalt wird parallel dargestellt (wie es die Theorie fordert) und erst hinter dem Doppelspalt tritt eine Beugung/Brechung auf, so dass an der Projektionsfläche die Interferenzmuster auftreten oder ich muß annehmen, dass die gesamte Erklärung falsch ist. (Troll)

Weil es kein parallels Licht gibt, gibt es ja die Interfernzen! Das Bild ist korrekt - nur der Rest ist Unsinn, denk drüber nach. --WIKITROLL

vergleiche: Heisenberg UBR und siehe auch meine Antwort zum Thema "Frage ?"

--SchwobaPhysicus 15:18, 13. Feb. 2008 (CET)

Folgendes (Doppelspalt)Experiment: Lichtquelle, in 10 cm Abstand (von der Lichtquelle) ein Doppelspalt, in 20 cm Abstand (von der Lichtquelle) der gleiche Doppelspalt, in 30 cm Abstand (von der Lichtquelle) die Projektionsfläche. Keine (fast keine) Interferenzen! Was ist deine Begründung? (Falls du keine plausible Antwort parat hast lösche ich das Bild wieder, da es entsprechend Richard Bacon inkorrekt ist. Ansonsten solltest du dafür eine Quelle angeben. --WIKITROLL

@WIKITROLL: Zwei Dinge sind zu unterscheiden: Experiment und Theorie. Das Experiment Leben zeigt viele Ergebnisse, die man nicht verstehen kann. Dazu gehören optische Effekte. Warum haben Sterne "Strahlen"? Warum schillert Öl auf Wasser, was sieht man in der Badewanne, wenn man durch die fast geschlossenen Augen blinzelt? Der Experimentator baut sich eine Umgebung, in der er diese Frage zu beantworten sucht. Dazu streift er alles "Geschwätz" ab. Er bringt es auf den Punkt. Und das erste ist: wieso kann man eine Kamera bauen, einfach indem man ein Loch in eine Platte macht und das eindringende Licht auf eine Wand fallen lassen. Warum ist alles "auf dem Kopf"? Diese Fragen beantwortet die geometrische Optik. Diese beantwortet auch die Frage, warum ein kleineres Loch ein immer lichtschwächeres, aber schärferes Bild erzeugt. Sie beantwortet nicht mehr die Frage, warum "auf ein mal" das Bild weiter "verblasst", aber nun "unschärfer" wird. Hier braucht es andere Erklärungen und die liefert die Wellenoptik. Beide Theorien haben also ihre Anwendungsbereiche, in denen sie ausreichend gute Voraussagen ermöglichen. Und damit auch Bereiche, in denen sie versagen. Auch wenn man mit dem Hammer schrauben kann: es ist nicht der eigentliche Sinn von Hammer und Schraube. Die Lösung dieses Problems in der Optik ist übrigens gefunden: Licht besteht aus Teilchen, aber diese Teilchen sind räumlich und energetisch begrenzte Wellenstücke. Man kann durch geeignete "Maschinen" dafür sorgen, dass diese Wellenstücke zusammengebaut werden zu größeren Wellenbereichen und damit kann man wiederum Experimente machen, die sehr nahe an mathematische Modelle herankommen. Dass heute ein Laser überall zu bekommen ist erlaubt jedem, das Doppelspaltexperiment selbst durchzuführen. Und damit ist er in der Lage, etwas konstruktives zur Wissensdokumentation beizutragen und muss nicht mehr einfach nur rumstänkern. Stelle er sich folgende Frage: Wäre ich heute in der Lage, im Urwald einem neu entdeckten Menschenstamm zu zeigen, dass das Spektrum des Sonnenlichtes schwarze Linien hat? Wenn die Antwort "Nein" ist: einfach mal das Meckern beenden! FellPfleger 08:25, 14. Feb. 2008 (CET)

@Wikitroll: sehe ich das richtig so:
Quelle --- Doppelspalt --- Doppelspalt --- Projektionsfläche

1. die ersten 10cm sind völlig irrelevant- wichtig ist nur, dass das Licht parallel auf den Spalt trifft
2. die 30cm zwischen Quelle und Fläche sind viel zu kurz um etwas zu beobachten vgl. Artikel-> der Abstand der Maxima ist abhängig von diesem Abstand: ->kleiner Abstand Quelle-Fläche ->kleiner Maximaabstand
3. Interferenz kommt IMMER zustabde, man kann sie evtl. nur nicht beobachten
4. die Intensität des Strahles nimmt in der Praxis ab -> man sieht keine Interferenz

--SchwobaPhysicus 19:18, 14. Feb. 2008 (CET)

@FellPfleger & SchwobaPhysicus: Wieso erzeugt ein Laserstrahl der Fläche von 4 cm² (erzeugt auf der Erde) auf dem Mond eine beleuchtete Fläche von 20 km²? Meine Antwort - weil es kein paralleles Licht gibt. Interferenzen entstehen nur durch diese Nichtparallelität! Licht ist ein Feld und nimmt mit seiner Intensität von 1/r² zur Quelle ab. Daher entstehen immer Interferenzen. Bei parallelem Licht würde eine Kamera Obskura nicht funktionieren. --WIKITROLL

@WIKITROLL: Es ist richtig. Es gibt kein paralleles Licht. Es gibt überhaupt kein Licht. Man kann alles bezweifeln. Man sollte aber die Bedeutung der eigenen Sätze verstehen: Paralleles Licht kann entstehen durch die Überlagerung von auf unendlicher Breite nebeneinander angeordneten Kreis-/Kugelwellen. Sobald man aber durch eine Blende etwas wegschneidet, ist diese Bedingung nicht mehr erfüllt und damit "sieht man", dass rechts und links wirklich Kugelwelle übrig bleiben und das begründet die Aufweitung. Wobei allerdings kaum jemand in der Lage ist, zu berechnen, warum aus 4 cm² 20 km² werden. Auch ein Wikitroll nicht.FellPfleger 07:27, 15. Feb. 2008 (CET)

@FellPfleger ...warum aus 4 cm² 20 km² werden.? Nun das tritt beim Lunar Laser Ranging real auf. Und jetzt eine Kamera Obskura auf dem Mond, Blickrichtung Erdlaser. Lochdurchmesser der KO 1 mm². Egal welchen Abstand die Projektionsfläche vom Loch hat. Der Laser sollte immer nur eine Fläche von 1 mm² beleuchten. Macht er aber nicht. Kann man mit einem billigem Baumarktlaser (Entfernungsmesser) und einer KO ausprobieren (der Spass kosten nicht mal 20 €). Roger Bacon hatte für seine Experimente keinen Laser, sondern Sonnenlicht. Ist das kohärentes, monochromatisches Licht? Das Bild ist richtig, der Rest ist falsch! --WIKITROLL

@WikiTroll: da ist was falsch verstanden. Es sollte für einen Physiker möglich sein, anhand der Wellenoptik auszurechnen, wie groß die Divergenz eines durch eine Blende von 4 mm² (hier fehlt die Angabe zur Form, nehmen wir an: rund) aus einer ebenen Wellenfront ausgeblendeten Wellenbildes in Mondentfernung ist. Auch ein Physiker, der das nicht jeden Tag macht, wird sich hinsetzen und rechnen müssen, wobei die benötigte Genauigkeit wohl einen Taschenrechner überfordert. Es ist also etwas Arbeit und kostet wohl ein paar Stunden. Aber von unseren Physikern hier ist keiner bereit, das mal zu rechnen und in den Artikel zu stellen, um die Diskussion ein für alle Mal zu beenden, das macht man einfacher mit Anwürfen, Sperren usw. Abgesehen davon: wenn man nicht abschreibt, sondern selbst rechnet, ist das OR, und eh schon verachtenswert. Zu den Lasern: Warum gibt es billige und teure, warum der Streit über BlueRay und Alternativen? Laser bedeutet zuerst mal: Licht in einer engen Frequenzverteilung wesentlich enger als jede andere übliche Lichtquelle. Damit auch "sehr" kohärent. Es bedeutet noch nicht "parallel", das merkt jeder, der mit Diodenlaser schweißen will. Also: auch hier gibt es Theorie, die man verstehen kann und Praxis, die funktioniert, ohne Rücksicht auf die Vereinfachungen der Theorie. FellPfleger 12:24, 16. Feb. 2008 (CET)

Zitat: "vergleiche: Heisenberg UBR" daraus folgt: es gibt eine Unschärfe für den Querimpuls δx eines Lichtstrahles d.h. es gibt kein paralleles Licht; selbst wellentheoretisch gibt es kein paralleles Licht, sondern auch da bedeutet "parallel" nur die Ausbreitung der Wellenfront, die aus den Elementarwellen resultiert! d.h. in der Praxis, gibt es nur annähernd paralleles Licht -> ein LASER; SchwobaPhysicus 18:39, 16. Feb. 2008 (CET)

Achtung, das gibt Anlass zur Kritik! Die Divergenz einer durch eine Blende erzeugten ebenen Wellenfront hat nichts mit der Unschärferelation zu tun! Dieses Argument wird hier nicht benötigt. Laser erzeugen kohärentes Licht, also Licht, das sehr lange Wellenzüge hat. Dazu erzeugt man stehende Wellen in Resonatoren und koppelt einen Teil der Energie aus. Damit ist aber noch nichts über die ebene Wellenfronten gesagt. Laser haben eine natürlichen Austrittswinkel, deswegen ist es zum Beispiel auch schwierig, das Licht in Glasfasern einzuspeisen oder aber zum Schweißen zu fokusieren. Dann muss man sich noch klarmachen: Licht, das eine Blende nicht als Wellenfront erreicht, geht dahinter auch nicht als Wellenfront weiter. Also muss man eigentlich einen schmalen, langen Kanal haben um einen solchen "Lichtstrahl" zu machen. Was WikiTroll auch nicht sagt: die Aufweitung ist natürlich abhängig von der Farbe des Lichtes und die Angabe 4mm² 25km² sagt nichts ohne die Wellenlänge. FellPfleger 20:06, 16. Feb. 2008 (CET)

So, mal was zur Klärung:

1. Die Divergenz nach lässt sich am einfachsten mit dem Abbe'schen Auflösungskriterium betrachten. Das gibt die maximale Winkelauflösung dα in Abhägigkeit von Blendendurchmesser D und Wellenlänge λ an. Es gilt dα=1.22*λ/D z.B. für eine 1mm-breite Blende und rotes Licht (λ=680nm) ist dα=0.00083. Bei einem Abstand Erde Mond von 400000km ergibt sich so ein Fleckdurchmesser von 331km (ist ganz einfach zu rechnen mit tan(dα)=Fleck/Abstand ... die Größenordnungen stimmen aber so). Die Winkelauflösung gibt an, unter welchem Winkel zur opt. Achse man das erste Minimum beobachtet... Woher habt ihr denn die Zahlen für den den Fleck beim Lunar Ranging? Daraus denke ich kann man für dieses Experiment folgenden Schluss ziehen: Der Laser wird mit einer Optik (Linse[n]) so kollimiert, dass der Fleck af dem Mond eine bestimmte Größe hat. Die Größe gibt ja an, wie leicht man den Spiegel (ist nur 1-2m groß, naja, eigentlich die Katzenaugen/Cornercubes) trifft. Also wäre eine großer Fleck gut .... dagegen ist bei einem großen Fleck die Intensität gering, sodass nur wenige Photonen detektiert werden können -> Also muss man abwägen, was man noch detektieren kann etz.
2. Laserdioden sind erstmal nicht kollimiert. Deswegen gibt's z.B. beim Contrad Kollimations-Optiken für Laserdioden. Einen in erster Näherung gut parallelen Laserstrahl kann man sehr wohl mit Optik erzeugen. Seine Divergenz ist nur durch die Öffnung der Kollimationsoptik und des Resonators beschränkt ... Bei Laserdioden ist der Rsonator sehr klein (auf dem Chip ... einige Mikrometer), also ist das Licht in erster Näherung auch recht stark divergent.
3. Bei der Durchführung des Doppelspalt-Experiments kann man üblicherweise davon ausgehen, dass die Wellenfront bei den Spalten (sie sind ja in der Größenordnung der Wellenlänge, also einige hundert nanometer bis Mikrometer) in erster Näherung gut flach ist ... die zeichnung ist also schon OK mit den flachen Wellenfronten ...

Trägt das zur Klärung bei? Viele grüße Jkrieger 20:32, 16. Feb. 2008 (CET)

Ja. Dieser Beitrag ist sehr sachlich und die Nachfrage nach dem Lunar Ranging Experiment ist richtig. Das muss durch Quellen wirklich belegt sein. Der alte Abbe war ja schließlich pfiffig, auch ohne Internet. Noch am Rande WikiTroll: dass wir hier schreiben hat auch damit zu tun, dass man IC's herstellt, die längst nicht mehr nach den Regeln der geometrischen Optik zu machen sind. Die Belichtung von Strukturen 35nm geht nicht mehr, ohne dass man phasenkorrigierte Masken benutzt. Und was die Experimente angeht: wir hatten das in der Schule mit Natriumdampflampen, der Spalt / die Spalte waren mit Mikrometern einstellbar und der Lehrer war froh, dass man wirklich was sehen konnte. Dann wird gerechnet und wieder ist man froh, dass man mit einfachen Mitteln überhaupt etwas rausbekommt was dem Beobachteten entspricht. Nicht im Zusammenhang mit dem Doppelspalt, aber die wesentlich faszinierendere Weiterführung dieser Gedanken in die Quantenmechanik finde ich hervorragend dargestellt hier: http://www.kfunigraz.ac.at/imawww/vqm/movies.html FellPfleger 21:57, 16. Feb. 2008 (CET)

Frage ?

Also ich hab in der Schule mal genau das gelernt, was im Artikel steht! Obige Diskussion bringt mich trotz Zweifel (am Inhalt der Disku) zu einer Frage, die der Artikel nicht klärt. Warum läuft das Licht bis zum Spalt parallel und hinter dem Spalt läuft es auseinander (anders sind die Interferenzen ja nicht erklärbar). Die Frage ist dann, welchen Einfluß hat der Spalt auf die Geradlinigkeit des Lichtes? --MfG

Die Antwort ist folgendermaßen und sie ist ernüchtern, weil entmystifizierend:

Die Gesetze der Interferenz gelten IMMER. Die ganze Optik (und zu Teilen auch mechanische Wellenlehre) funktioniert ja nur, weil das Überlagerungsprinzip gilt. Das bedeutet: die Wellen breiten sich so aus, dass sie sich nicht gegenseitig stören und dass die Amplitude an einer Stelle zu einer Zeit genau die Summe der Amplituden aller Wellen, die diese Stelle zu dieser Zeit bedecken, ist. Eine ebene Welle ist zuerst einmal unendlich breit, kennt also weder Anfang noch Ende. Zudem ist sie in unserer Vorstellung in der Regel eben, das heißt, man betrachtet sie als zweidimensional. Was sie natürlich nicht ist. Mathematisch gilt nun Folgendes: zwingt man einer Linie eine harmonische Schwingung auf (das heißt, hat man eine zur Wellenausbreitung befähigte Fläche und denkt sich darin eine gerade Linie, die man nun mit einer z.B. sinusförmigen Größe beschreibt), so pflanzt sich senkrecht zu dieser Linie in beiden Richtungen je eine Welle aus. Diese Wellen laufen von der Linie weg, an der Stelle der Linie kann man sich einen Spiegel vorstellen. In einiger Entfernung von dieser Linie und parallel dazu sieht man nun aber eine ebene Welle, das heißt, der Amplitudenverlauf vor der Linie und hinter der Linie ist nicht mehr gespiegelt, sondern fortschreitend (eine Punktspiegelung, wenn man so will). Wenn man nun aber eine Welle nicht ansehen kann, ob sie "eine" Welle ist, oder aus sehr vielen sich überlagernden Wellen besteht, dann sind beide Aussagen gleich richtig. Zumindest so lange, wie man keine zusätzlichen Randbedingungen einführt. Das Licht läuft also bis zum Spalt parallel, weil es keine andere Möglichkeit hat. In einer unendlich breiten ebenen Wellenfront kann ich nicht unterscheiden ob ich rechts oder links von der Mitte bin. Und wenn sie nur fast unendlich breit ist, dann halt auch nicht. Und im Vergleich zur Wellenlänge ist jede praktische Wellenfront verdammt breit! Bis der Spalt kommt, dann wird's eng. Jede seitlich begrenzte Wellenfront erfährt eine seitliche Verbreiterung auf Kosten der Mitte. Das bedeutet: jeder Spalt, der eine seitliche Begrenzung der Wellenfront macht, sorgt dafür, dass nun keine Überlagerung mit den Nachbarn mehr vorkommen kann und damit erkennt man, dass es wirklich keine Frage von "Wahrheit" ist mit welchen mathematischen Funktionen man die Wellenfront beschreibt. Eine ebene Welle oder die Überlagerung von Kreiswellen: es spielt keine Rolle.

Was man aber beim dem Experiment in der Regel übersieht: Was passiert eigentlich mit der Welle, die auf die Barriere stößt? (OHO: der Spalt ist ja ein "Nichts" in einer ansonsten existierenden Barriere!) Wenn nämlich die Barriere die Welle einfach reflektiert, dann wird die Welle sich zurück ausbreiten. Bis auf das, was durch den Spalt geht! Man sieht also in der anderern Richtung exakt das gleiche Überlagerungsbild, nur in der Phase vertauscht! Darüber denkt man in der Regel aber nicht nach.

Und nun wird der Doppelspalt nackt gemacht: Was ist eigentlich ein Spalt? Es ist nicht mehr und nicht weniger als eine Potenzialbarriere. Wie aber kann eine Potenzialbarriere auf etwa wirken? Nur wenn sie den gleichen Charakter hat. Das bedeutet etwa: Licht ist eine elektromagnetische Welle, also muss die Barriere zur elektromagnetischen Wechselwirkung in der Lage sein. Was ja auch der Fall ist, schließlich besteht unsere übliche Materie aus Atomen und die wiederum, bestehen aus Elektronen. Nur aus Elektronen! Keine Kerne! Zumindest nicht für Licht. Denn die Kerne stellen zwar den Großteil der Masse, aber nur eine verschwindende Wechselwirkung dar. Kerne haben schlicht und einfach den Zweck, die Elektronen am Platz zu halten. Sonst würden die nämlich einfach weggepustet.

Das bedeutet: Die Beugung von Licht am Doppelspalt und die Interferenz sind absolut nichts Geheimnisvolles. Sie entstehen aus der Anwendung ganz einfacher Regeln, die zudem noch mit der Wirklichkeit in Deckung sind. Was aber ist mit den Elektronen?

Ja, das sollte jetzt auch ganz einfach sein: Kein Elektron hat je mit sich selbst interferiert! Das Elektron kommt angeflogen, schön einsam und alleine und sieht vor sich einen Potenzialbarriere mit zwei Schlitzen. Also ein elektrisches Feld, hervorgerufen durch die Anwesenheit von Kollegen. Vieler Kollegen. Nun sind wir in der Quantenwelt. Und das bedeutet, die Wechselwirkung mit dem Potenzial findet statt, indem das fliegende Elektron mit einem der vielen Wartenden zufällig interagiert. Und so tritt es denn durch den Spalt! Wenn es Glück hat, denn es ist ja nicht so, dass jedes ankommende Elektron durch den Spalt tritt, wie man das oft so glaubt, weil keiner auf den Fallstrick hinweist: Das Elektron muss den Spalt schon treffen! Also kommt es auf den Schirm und macht nun einen Fleck. Kein Beugungsbild, einfach einen Klatsch. Erst wenn sehr viele Elektronen durch den Spalt gekommen sind, verdichten sich die Flecke zu helleren Bereichen und wenn es dann so viele sind, dass man keine Klatschs mehr sieht, dann hat man ein Bild, das dem Beugungsbild des Lichtes entspricht. Warum auch nicht? Es ist ja nichts anderes passiert. 87.179.220.236 17:15, 11. Feb. 2008 (CET)

es muss auch berücksichtigt werden, was "gerade" bei Wellen bedeutet: es bedeutet nichts anderes als eine Wellenfront. Diese wiederum wird durch die Elementarwellen hervorgerufen. Trifft die Wellenfront nun auf den Spalt breiten sich nur die Wellen weiter aus ("auseinanderlaufen"), die auf den Spalt treffen -> Interferenz tritt auf (vgl. auch Welle-Teilchen-Dualismus) --SchwobaPhysicus 15:27, 13. Feb. 2008 (CET)

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Wie weit bis gut, WIKITROLL?

Soweit so gut! Macht bitte, egal mit welcher Lichtquelle, folgendes Doppelspaltexperiment: Lichtquelle - 1. Doppelspalt (Steg 1mm - Blenden 1mm) im Abstand von 1m zur Lichtquelle - 2.Doppelspalt (Steg 1mm - Blenden 1mm) im Abstand von 1m zum 1. Doppelspalt - Projektionsfläche im Abstand von 1m zum 2. Doppelspalt. Stellt hier bitte die Bilder mit den Interfernzmustern ein. Falls ich welche erkennen kann, halte ich den Mund. --WIKITROLL

Dabei wird man keine Interferenzmuster erkennen, da die Spalte für Licht zu breit sind. Sie müssen in der Größenordnung der Wellenlänge sein, für sichtbares Licht also maximal einige Mikrometer (sichtbares Lichte zwischen 300nm und 800nm ... naja, stimmt 'ned ganz, aber ich will's grad nicht nachschauen ;-) ... Außerdem: Warum zwei Doppelspalte? Was soll der Versuch beweisen? Gruß, Jkrieger 23:46, 22. Feb. 2008 (CET)

Also, Wikitroll: Falls ich erkennen kann, halte ich den Mund. Das ist wirklich programmatisch. Das Problem ist: elektromagnetische Wellen im mm-Bereich sieht man nicht und genau die würden an obiger Anordnung ein wunderschönes Wellenbild machen. Was dir nicht klar ist: Das Sehen eines Interferenzmusters ist ein unendlich komplizierter Prozess, der völlig ungekärt ist. Was man aber erklären kann: Unter der Annahme, dass das Sehen funktioniert erlaubt die Annahme, dass Licht dem Inferferenzprinzip gehorscht, das Ausdenken (das funktioniert bei dem einen oder anderen auch) einer Anordnung, die Interferenzen erzeugt. Recht einfach mathematisch zu zeigen ist das eben am Doppelspaltexperiment, nicht so einfach ist es, die Farben eines Schmetterlingsflügels zu berechnen. Aber auch das geht mit Hilfe eines Computers. Aber alles basiert auf der Grundannahme: Licht verhält sich in diesen Fällen wie eine elektromagnetische Welle, es braucht keinen Teilchencharakter. Aber man kann sich die Welle sogar aus Teilchen zusammengesetzt vorstellen. Also: Es gibt eine sehr umfassende Theorie und nur einen Teil davon muss man einsetzten, um die Beugung am Doppelspalt zu erklären. Im Übrigen: es gibt 1000 einfache Experimente, die nicht so einfach zu verstehen sind, sich aber aus dem Doppelspalt entwickeln: Scheinwerfer durch den Regenschirm betrachtet, CD's die Beugungsbilder machen, ... Also bitte: die geometrische Optik sagt: der Lichtweg ist umkehrbar. Diese Aussage ist richtig. Ist der Lichtweg nicht umkehrbar, dann haben wir es nicht mit der Geometrischen Optik zu tun. Ich denke, also bin ich. Auch richtig, aber nicht umkehrbar: man kann sein, ohne zu denken. Trollig? FellPfleger 14:11, 23. Feb. 2008 (CET)

Ich darf nochmal auf meine Antwort aus der vorigen Diskussion hiweisen: Quelle --- Doppelspalt --- Doppelspalt --- Projektionsfläche

1. die ersten 1m sind völlig irrelevant- wichtig ist nur, dass das Licht parallel auf den Spalt trifft
2. Interferenz kommt IMMER zustande, man kann sie evtl. nur nicht beobachten
3. die Intensität des Strahles nimmt in der Praxis ab -> man sieht keine Interferenz
4. auch nachdem Licht bereits interferiert hat, kann es ohne Probleme nochmal interferieren, da Interferieren nichts anderes als Wahrscheinlichkeitsverteilung bedeutet

--SchwobaPhysicus 18:41, 23. Feb. 2008 (CET)

Ich glaube, dass diese Antwort nichts verbessert. Aber mir wird klar, dass man Interferenz und Interferenzmuster unterscheiden muss. Interferenz gibt es natürlich immer, Muster entstehen nun unter bestimmten Bedingungen. Und: interferieren ist so ziemlich das bestimmteste, was man sich vorstellen kann, hat also mit Wahrscheinlichkeit nix zu tun. FellPfleger 22:07, 23. Feb. 2008 (CET)

@ SchwobaPhysicus, der Punkt Eins deiner Argumentation hat mich dazu veranlaßt das Bild der Einleitung zu löschen. Die Theorie fordert, wie du auch bestätigst, paralleles Licht. Im Bild ist aber eine kegelförmige Lichtausstrahlung dargestellt!!! --WIKITROLL

??? Die Bilder in der Einleitung zeigen doch paralleles Licht, das auf den Spalt fällt??? Jkrieger 15:02, 25. Feb. 2008 (CET)

Sorry, da hab ich -zig mal draufgestarrt und nicht erkannt, daß die drei gelben Striche das parallele Licht darstellen sollen. Dann soll der Abstand zwischen den gelben Strichen wohl auch noch die Wellenlänge darstellen? Naja, da laß ich mich von überzeugen! Aber Leute die sich mit der Materie gar nicht auskennen...??? --WIKITROLL

Ok, das stimmt schon. Insbesondere müsste dann ja auch im Kegel diese Welle erkennbar sein. Es gibt deutlich bessere Graphiken, bin aber selbst nicht in der Lage, so was zu machen. Es ist natürlich was anderes, die Qualität eines Bildes zu bemängeln als das Experiment an sich in Frage zu stellen. FellPfleger 22:49, 25. Feb. 2008 (CET)

Nun, ich habe zum Einem die Bilder kritisiert. Zum Anderem kritisiere ich tatsächlich das gesamte Experiment. Zeig mir eine Lichtquelle, die paralleles Licht abstrahlt. Die gibt es nicht! Das Doppelspaltexperiment liefert genau aus diesem Grund die Interferenzen. Bei absolut parallelem Licht gäbe es keine! Woher weiß es denn, daß es gerade einen Spalt passiert hat? Welches parallele Licht stand dem Alchemisten und Wahrsager Roger Bacon eigentlich zur Verfügung? Konnte der sich durch Zeitreisen die weitaus später erfundenen Laserstrahlen zu Nutze machen? --WIKITROLL

Also, WikiTroll, es ist genau so schwierig, mit Leuten zu diskutieren, die an allem zweifeln wie mit solchen, die glauben etwas endgültig verstanden zu haben. Wer einmal ein Aufgabenbuch von Adam Riese gelesen hat, fragt sich, wieso heute jeder rechnen können soll. Die Mathematik hat es geschafft, so zu abstrahieren, dass man es nicht mehr merkt, womit man eigentlich rechnet und damit funktioniert es. Also, nochmal: Der grundlegende Gedanke ist, dass es überhaupt einmal Wellen gibt. Wellen gibt es aber nur, wenn es Raum und Zeit gibt. Da es Raum und Zeit aber einmal in unserer Erfahrung gibt, kann es keine Schwingungen geben. Weil nämlich etwa ein schwingendes Pendel in Wirklichkeit um die Sonne usw fliegt und damit auch eine Bahn beschreibt. Die Schwingung ist also etwas absolut Theoretisches. Trotzdem macht es Sinn, Schwingungen zu betrachten und sogar über eine Antenne elektromagnetische Schwingungen in elektromagnetische Wellen umzusetzten. Geht sogar auch umgekehrt. Wenn es also Wellen gibt und man Schwingungen als die Änderung der Auslenkung der Welle an einem festen Ort definiert, dann kann man an diesem Ort zwar die Schwingung messen, aber nicht feststellen, ob man eine Welle misst oder die Überlagerung vieler Wellen. WENN gilt, dass Wellen sich einfach überlagern können, also die aktuelle Auslenkung an einem Ort gleich der Summe alle Auslenkungen aller diesen Ort passierenden Wellen ist. Das Überlagerungsprinzip muss anwendbar sein. Das stimmt z.B. nicht für Wasserwellen, die, wenn zu hoch, sich überschlagen oder durch Wirbel zusammenbrechen. Es stimmt aber für elektromagnetische Wellen in dem Bereich, in dem Atome stabil ist. Unsere Altvorderen haben also ohne Kenntnis unseres Wissens aufgrund der Annahme bestimmter Voraussetzungen und Beobachtungen der Natur sehr mächtige Theorien entwickelt. Und hier betrachten wir Huygens. Er sagte: wenn ich durch einen schwingenden Punkt erregte Kreiswellen betrachte, dann erzeugt eine Anzahl von solchen Punkten in einer Linie eine ebene Welle und umgekehrt, wenn ich eine ebene Welle gegen eine Wand mit Schlitzen laufen lasse, dann entstehen Kreiswellen. Also ist eine ebene Welle identisch zu einer Linie von Kreiswellen, wenn nur der Abstand der Schlitze so groß wird, dass die Wand ganz weg ist. Dass dieser Gedanke dann genau so richtig ist für jede andere Form von Wellen, dass man insbesondere auch eine kreisförmige Wellenfront als zusammengesetzt aus Kreiswellen auf dem Kreisumfang (gefolgt?) sehen kann, hat er sich wohl genau so gedacht, aber vielleicht nicht aufgeschrieben. Also bitte: wenn man etwas nicht versteht, dann ist es noch nicht falsch. Falsch ist, das eigene Nichtverstehen zum Fehler der anderen zu erklären. Man lese die Anleitung zum Vernunftgebrauch. Descartes hat darin geschrieben: Ich habe bestimmtes Wissen aufgeschrieben und werde es nicht veröffentlichen. Denn diejenigen, die es nicht verstehen, werden mich zum Zeugen ihrer eigenen falschen Theorien machen und diejenigen, dies es verstehen können, kommen auch selbst darauf! Ein genialer Gedanke und Schachzug, denn er hatte einfach Angst, das Schicksal von Galilei zu erleiden. So, und nun ist es aber gut. Wikipedia hat ein Motto: das Wissen der Welt zu sammeln. Das bedeutet nicht, dass man Wissen aus der Wikipedia alleine bekommt. Sie gibt nur Anhaltspunkte und für manche auch schnelle Antworten, Themenwechsel. FellPfleger 07:55, 29. Feb. 2008 (CET)

@FellPfleger. Der erste Satz deines obigen Beitrages ist echt super (ist ehrlich gemeint)! ... Ich gehöre zu der Sparte derjenigen, welche alles bezweifeln. D.h. in der Regel behaupte ich, was du sagst ist falsch - ich weiß nur noch nicht warum. Doppelspaltexperiment rückwärts: Du gehst davon aus, daß die Lichtquelle (Sonne, Lampe, Laser - wie auch immer) die Strahlungsquelle ist. Was sagt dir, daß die Energie die von der vermeintlichen Lichtquelle ausgeht, tatsächlich die Energiequelle ist? Jetzt stelle dir vor, deine vermeintliche Licht(Energie)quelle wird von ihrer Umgebung angestrahlt und deshalb leuchtet sie. Die Sonne ist nicht die Quelle des irdischen Lichtes, sondern das Resultat der Konzentration der kosmischen Hintergrundstrahlung auf ihrer Oberfläche. Also Boltzmann rückwärts! Alle Formeln blieben gleich, nur die Vorzeichen würden sich ändern! Ohne Mist, ich habe keine Erklärung finden können (außer subjektive Empfindungen) was nun wahr ist. Strahlt die Sonne oder wird sie angestrahlt? Wird ein Körper durch Gravitation zur Erde geschoben oder gezogen? Stelle alle Vorbehalte und subjektive Empfindungen zur Seite und versuche diese Fragen zu beantworten! Ich kann mich ehrlich gesagt nicht entscheiden, ob PLUS PLUS und MINUS MINUS ist oder ob PLUS doch MINUS und somit MINUS doch PLUS ist. (Die Erde ist offensichtlich keine Scheibe!) Vergiß bitte nicht deinen niedergeschriebenen Satz: Geht sogar auch umgekehrt. --WIKITROLL

Diskutiere das doch bitte in irgendeinem Esoterik- oder Sonstwas-Foum ... auf dieser Seite geht's eigentlich um die Verbesserung, Korrektur etc. des Artikels, nicht um neue Theorien zum Sonnenlicht ... der ursprüngliche Kritikpunkt war doch die etwas miese Abbildung ... Hat jemand eine bessere? Evtl. kann ich mich demnächst mal darum kümmern. Vorschläge? cu Jkrieger 02:01, 7. Mär. 2008 (CET)

Natürlich macht WikiTroll seinem Namen alle Ehre. Aber er weiß auch nichts über Geschichte, sonst hätte er Aristoteles zum Zeugen berufen und nicht so gemacht, als hätte er es grade erfunden. Noch ein Hinweis: Ich weiß, dass ich nichts weiß. Also, und lass auch die Hände von Arbeit. FellPfleger 07:43, 7. Mär. 2008 (CET)

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immer wieder WikiTroll

Wenn also Roger Bacon mit seinem parallelem Sonnenlicht das Doppelspaltexperiment durchführte und mit diesem Licht zu seinen fundamentalen Ergebnissen kam, frage ich mich wieso ein simpler Taschenspiegel auf einer 10m entfernten Wand einen größeren Lichtfleck hinterläßt als auf einer 1m entfernten Wand? So ein Taschenspiegel ist demnach offensichtlich die Erfindung von Esoterikern. Auch sind Halb- und Vollschatten bei Sonnenfinsternissen nur esoterischer Schweinskram. Das Hirn wird dabei wohl nur überlistet (bei manchem eher überlastet). Wenn ihr also eine parallele Lichtquelle gefunden habt und eine Erklärung warum zum Teufel das Doppelspaltexperiment auch mit Sonnenlicht (und damit übrigens Bestens) funktioniert, also diesen grundlegenden Widerspruch aufgeklärt habt, dann laßt es mich wissen. --WIKITROLL

Es gibt so etwas wie den Turingtest. Hier ist er nun umgekehrt. Intelligente Leute sind gefordert festzustellen, dass WikiTroll nur ein (schlechtes) Computerprogramm ist. FellPfleger 15:10, 8. Mär. 2008 (CET)

1. Diese Betrachtungen, die wir hier und die Wissenschaftler allgemein machen, sind v.a. dadurch geprägt, dass sie Modellcharakter haben! d.h. sie stellen (in der Realität komplexe und schwierige) Sachverhalte vereinfacht dar; sie können (und wollen) also nicht alles berücksichtigen.
2. für das Doppelspalt-Experiment braucht man kohärentes Licht (= feste Phasenbeziehung) und Sonnenlicht. das normal zu uns auf die Erde scheint, ist dies nicht -> es funktioniert nicht mit "normalem" Licht
   --SchwobaPhysicus 20:54, 10. Mär. 2008 (CET)

Hier muss ich widersprechen, denn die Aussage stimmt so nicht. Man kann mit ganz normalem Licht ein Doppelspaltexperiment machen. Nur sieht man nicht das, was im Lehrbuch steht. Aber der Effekt ist da, man kann erkennen, dass die Sache mit den "Lichtstrahlen" nicht stimmen kann. Um aber zu erkennen, was da passiert, muss man genau experimentieren. Das haben unsere Altvorderen getan, ohne Laser, ohne Elektrizität. Und WikiTroll will ja nur trollen. Noch ein Hinweis: wir haben gelernt, dass man für Holographie Laserlicht benötigt. Wie man leicht an jedem Geldschein, an jeder Bankkarte, ... feststellen kann, stimmt das nicht. Es funktioniert auch so. Nur ist es dann nicht einfach zu erklären. FellPfleger 21:48, 10. Mär. 2008 (CET)

He, finde ich Spitze!!! WIKITROLL will gar nicht trollen, er will Leute zum Denken anregen (da ist auch sicher Falsches in seinen Aussagen dabei [no body is perfect!] - aber Nachdenken und nicht Nachplappern ist gut, sogar sehr gut!). Die letzten beiden Diskussionsbeiträge finde ich ich gut und richtig. Warum?: Das erste Zitat von SchwobaPhysicus ... sie stellen (in der Realität komplexe und schwierige) Sachverhalte vereinfacht dar; und das Zweite von FellPfleger Man kann mit ganz normalem Licht ein Doppelspaltexperiment machen. - Beide Aussagen sind korrekt!!! Man kann beides in der Literatur nachlesen. Wenn jetzt beide weiterhin zu ihrer Aussage stehen (und nicht wie derzeit die SPD [03/08] - ständig Ausflüchte suchen), dann müssen sie den Widerspruch zwischen Roger Bacons verfügbarem Sonnenlicht und der Grundaussage des Doppelspaltexperiments ... man braucht kohärentes Licht (= feste Phasenbeziehung)... auch als Widerspruch akzeptieren. Schön wäre, wenn dieser Widerspruch im Artikel erwähnt wird. Spekulationen über das Warum sollten hier auf der Diskusionsseite auch erlaubt sein. Dann klärt sich vielleicht auch die Frage warum für holographische Darstellungen kein Läser nötig ist. Ja das Thema ist kompliziert, aber man sollte doch den Leser des Artikels nicht glauben lassen, daß die Wissenschaft die wahrhaftige Erklärung parat hat. Sie hat sich auf die geeinigt, die derzeit die wenigsten Widersprüche bietet. (Völlig Widerspruchsfrei ist sie nicht, wie meine beiden Vorschreiber bestätigen.) --MfG WIKITROLL

Sprache ist wie Demokratie: das eine ist eine schlechte Regierungsform, das andere ein schlechtes Kommunikationsmittel, und doch das Beste, was wir haben. Wer heute noch glaubt, Wissenschaft wäre widerspruchsfrei und hätte die Wahrheit, hat einige Jahrhunderte Wissenschaftsgeschichte verpasst. Und dem WikiTroll sollten wir einen Spiegel hinhalten, damit er für sich selbst zu denken anfängt. Vielleicht ist es ja auch eine Führungsperson und geübt, das Denken zu deligieren. ;-) FellPfleger 23:24, 10. Mär. 2008 (CET)

Ich verstehe was du meinst. Und in den Spiegel schaue ich täglich. Und eine Führungsperson hört sich in der Regel (man kann sich auch dazu belesen) die Meinung Vieler an und entscheidet dann (egal ob die Enscheidung richtig oder falsch ist - die Führungsperson ist ja auch nur ein Mensch). Nur geht es mir nicht um alltägliche Entscheidungen einer Führungsperson (- wer ist z.B.Frau Merkel? [sie nimmt mir die Frage hoffentlich nicht übel])! Mir geht es um eine Erkenntniss, da ist es völlig bedeutungslos ob meine Meinung (auch wenn mir alle zustimmen würden - weil ich der Boss bin) wahr oder falsch ist. Was Wichtig ist, ist ob es Richtig oder Falsch ist. Ja, ich bin gewohnt zu führen. In diesem Fall würde ich die Diskussion gern zur Wahrheit führen. Ein Moderator entscheidet aber nicht was Wahr und Falsch ist, ein guter Moderator führt nur zur richtigen Antwort! Auch sehe ich mich eigentlich nicht als Troll!. Ich denke, daß der letzte Absatz mindestens zwei User angehalten hat über die eigentliche Problematik Doppelspaltexperiment nachzudenken, zu recherchieren und dann ihre Meinung kundzutun (blödes Wort). Als Führungsperson würde ich gern das eigenliche Anliegen der Wikipedia (Lehrbuchmeinung im www darzustellen) aushebeln und als Anliegen die kritische Auseinandersetzung mit lehrbuchmäßigen Theorien favorisieren. Wobei ich nichts gegen die lehrbuchmäßige Darstellung anerkannten Wissens habe. Wissensaneignung ist ein Prozess und der Status Quo wahrscheinlich nie das Ende der Fahnenstange. Letzteres zu behaupten finde ich falsch. --WIKITROLL

@WIKITROLL - Du bist noch weit davon entfernt von dem was du willst! Ja, es gibt kein absolut paralelles Licht. Und? Trägt diese Erkenntniss dazu bei eine bessere Beschreibung für die sichtbaren Erscheinungen zu geben? Nein! Was habe ich von deinen Erkenntnissen? Nichts. Das hier morgen, in zehn Jahren oder in hundert Jahren eine bessere Erklärung steht glaube ich unbesehen. Aber heute muß ich mit dem leben, was ich verwerten kann. Grübel weiter, ist gut so. Falls du was gefunden hast, daß ich meine Brille wegschmeißen und ich mir aller paar Jahre eine Neue einsparen kann zahle ich dir glatt 50% von derem Preis. :) Rotwein 01:41, 15. Mär. 2008 (CET)

Meine Erkenntiss trägt (hoffentlich) dazu bei, daß man weiter über das Problem nachdenkt. Falls keiner etwas Besseres findet, ist es kein Schaden. Findet jemand eine bessere Erklärung für Licht, und du kannst dir 'ne neue Brille sparen, (weil es Besseres gibt), ist es ein Gewinn. Wie du sagst: Es gibt kein paralleles Licht - damit sind die Erklärungen zum Doppelspaltexperiment nichtig. Aber wie sieht die richtige Erklärung aus? --WIKITROLL

Jede punktförmige Lichtquelle sendet Licht kugelförmig aus. Es ist egal, ob man eine Glühbirne nimmt, oder eine Laserquelle. Der Unterschied besteht nur in der Intensitätsverteilung. Da es sich hier um "große Zahlen" handelt, gilt die Wahrscheinlichkeitsverteilung. Dazu der der Link: http://web.mac.com/gepefe/Website/Willkommen.html Möchte man also Einzelphotonen haben, so braucht man einen Laser nur um 80 Grad seitlich zu schwenken und schon erhält man eine Kette von Einzelereignissen. 300 Meter Abstand zwischen zwei hintereinander fliegenden Photonen entspricht einem zeitlichen Abstand von einer Mikrosekunde. Macht man also 100 Aufnahmen mit je einer halben Mikrosekunde, so sind 50 Bilder davon einfach schwarz, die anderen 50 weisen einen hellen Fleck auf, der immer an der selben Stelle zu finden ist. Soviel zum Thema paralleles Laserlicht. --84.60.251.87 04:19, 18. Apr. 2008 (CEST)

Einzelphotonen sind Unsinn! In einem elekrtischem oder magnetischem Feld gibt es auch keine Photonen, nur Feldstärken. Wo sollen in einem elektromagnetischem Feld plötzlich Photonen herkommen. Eine Radioantenne erzeugt aus der Änderung des Magnetfeldes eine elektrische Spannung (die zwangsweise zu einem elektrischem Strom führt). Eine Sendeantenne erzeugt durch eine Spannungsänderung (die zwangsweise zu einem Stromänderung führt) eine magnetisches Feld (welches sich proportional zum Stromfluß ändert. Was ist Licht? Und was sehen unsere Augen? Alles, aber keine Photonen! --WIKITROLL

Photonen: Licht ist eine elektromagnetische Welle. Wodurch wird jetzt ein Permanentmagnet daraufhingewiesen, daß in 100 Meter Entfernung ein Stück Kupferdraht bewegt wird, in dem ein Strom fließt und an beiden Enden eine Spannung entsteht, daß es bevor der Strom fließt Photonen ausenden muß? Und wo nimmt der Magnet ständig neue Photonen her, wenn der Draht in 100 Meter Entfernung permanent bewegt wird? (MfG)

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Sachlicher Fehler

Die beiden interferierenden Wellen müssen die gleiche Wellenlänge und eine feste Phasenbeziehung zueinander haben, damit überhaupt Interferenz auftreten kann. Wenn man nachsieht in "Interferenz[Physik] kann man etwas anderes lesen. Interferenz ist die lineare Überlagerung zweier Signale. Hier steht aber schon vorher "interferierende Wellen" um dann zu folgern, dass sie nicht interferieren. Da sollte mal grundlegend am Verständnis gefeilt werden. FellPfleger 18:09, 13. Feb. 2009 (CET)

fouriertransformation

entweder hat den artikel ein experimentalphysiker geschrieben oder ein physiklehrer. es waere naemlich mal interessant zu erfahren wie das ganze mti der fouriertransformation in zusammenhang steht. stattdessen wird hier nur dieser standard bla von gangunterschied uns so weiter erzaehlt. 91.15.134.72 13:44, 24. Apr. 2009 (CEST)

Youngscher Doppelspaltversuch?

Hier ist wohl Nachhilfebedarf, Young hatte keinen Laser und hatte mit Linsen, Kerzen und Prismen gearbeitet! Es wäre gut wenn das mal jemand recherchieren würde. (nicht signierter Beitrag von Axel hübner (Diskussion | Beiträge) 19:52, 7. Okt. 2009 (CEST))

Abmessungen eines Doppelspaltexperimentes

Die würden mich mal interessieren.

$x\approx \Delta s\cdot {\frac {d}{a}}$

Wenn ich nämlich obige Formel richtig verstanden habe und ich wähle d = 10m und a = 1 mm. (also 10 m von Spalt zu Bildschirm und 1 mm sind die Spalten auseinander) Die Wellenlänge beträgt 5*10^-7 m. Den Wert multipliziere ich mit 10 000 (=d/a) und komme so auf 5 mm.

So weit liegen also 2 benachbarte helle Streifen auf dem Schirm auseinander. Okay, wahrscheinlich sind die von mir “konstruierten” Abmessungen völlig unrealistisch, aber wie schaut die Praxis aus?

--Willi windhauch 16:50, 8. Apr. 2010 (CEST)

mathematischer Beiweis beruht auf falscher Grafik!

ds soll doch der Gangunterschied beim Weg der Photonen sein, das heißt,

die untere rote Strecke - ds = die obere rote Strecke.

Das kann aber nicht sein, weil die dünne schwarze Linie (welche nach unten geht und ds veranschaulichen soll) die untere Rote ja im rechten Winkel kreuzt.

(wegen sin(a‘)= (ds)/a)

Und wie kann es nun sein, dass die Kathete eines rechtwinkeligen Dreiecks genauso lang ist, wie die Hypothenuse?

Komischerweise stimmt trotz alledem die zu beweisende Formel, die ich selbst allerdings auf einem ganz anderen Wege ermittelt habe.

--Willi windhauch 17:28, 9. Apr. 2010 (CEST)

Und zwar so: das obere Rote nenne ich o(ben) das untere Rote (u)nuten, wobei natürlich gelten soll:

d(s) = u - o

Diesen Ausdruck erweitere ich mit u + o

Dann wird der Zähler = u² - o²

Und Nenner = u + o, oder auch Nenner ~ 2 * d

Wegen Satz des Pythagoras gilt: u = Wurzel[d² + (x + a/2)² ] o = Wurzel[d² + (x - a/2)² ]

Und daher der Zähler = u² - o² = 2 * x * a

d(s) ~ Zähler/Nenner ~ x * a / d --Willi windhauch 18:59, 9. Apr. 2010 (CEST)

"Ableitung eines Multiversums"

Das ist nicht wirklich der Ernst des Autors, oder? Ich werde den Artikel im nächten Monat mal neu schreiben.

Hallo Senfi, Du hast vergessen zu unterschreiben.
Sorry, hast recht..
Oh, das könnte durchaus der Ernst des Autors sein - fraglich ist, ob der größere Teil der Leser diesen Autor ernst nehmen sollte :-) Den Artikel neu zu schreiben, halte ich für eine gute Lösung. Aber philosophische Fragen und nicht allgemein anerkannte Interpretationen gehören zu einem vollständigen Artikel dazu, wenn sie entsprechend gekennzeichnet sind. Oder soll der abstruse Kram vielleicht einen Abschnitt im Hauptartikel Quantenmechanik erhalten? Grüße, --Birger_Fricke ⇌ 21:29, 14. Mär 2005 (CET)

Ja, neu schreiben und ewigen Dank ernten! --Pjacobi 22:04, 14. Mär 2005 (CET)

Ich werde mir alle Mühe geben (je nach dem, wie die Klausur zu dem Thema morgen wird...) Senfi 22:46, 14. Mär 2005 (CET)

Archivierung dieses Abschnittes wurde gewünscht von: Maxus96 01:05, 11. Aug. 2010 (CEST)

Neuanfang

Also ich versuch mich mal dran. Werde mich erst mal vom englischen Artikel 'inspirieren' lassen. Bilder habe ich noch keine. Ich werde sie aber so schnell wie möglich nachliefern. Oder hat jemand schon fertige Bilder?

Leider reicht es mir heute abend nicht mehr für den ganzen Artikel. Die Struktur ist aber hoffentlich schon sichtbar. Ich werde so schnell wie möglich den Rest nachliefern. --Craissi 23:09, 28. Mär 2005 (CEST)

Archivierung dieses Abschnittes wurde gewünscht von: Maxus96 01:05, 11. Aug. 2010 (CEST)

dualismus, kohärenz

Hallo Craissi, danke für die Antwort.

1) Strikt braucht man das nicht zu trennen, aber ich denke doch, dass eine Zweiteilung Young - Andere den Artikel Übersichtlicher machen kann, und dem Leser das Verständniss für das Wesentliche erleichtert. Insbesondere, ohne auf Welle-Teilchen Dualismus, QM, Paralluniversien, und sonstiges Bezug zu nehemen. Das braucht man, zumindest um den Young-Doppelspalt zu verstehen, nämlich alles nicht. Der Doppelspalt funktioniert klassisch, so als nähme man Z.B Schallwellen. Ich denke es ist wichtig, das zu betonen, sonst kommt man schnell wieder in die Dummfasel-ecke.

Im allg. wird mit kohärentem Licht Laserlicht gemeint, welches makroskopische laterale, transversale und auch Zeitliche kohärenz zeigt. Monochromatisch ist es ausserdem. Young benutzte aber wohl keinen Laser. Das der Versuch trotzdem gelingt, liegt an den Abmessungen der Apparatur, insbesondere dem Abstand der Quelle (Durch genügend grossen Quellabstand wird die Welle in der Blende kohärent). Ich bin mir übrigens nicht sicher, ob Young monochromatisches Licht benutzte. Da das Auge als Beobachter eine geringe Energieauflössung hat (Farben) könnte man farbige Streifen vermuten, änlich den Newtonschen Ringen, welche ja auch ein Interferenzeffekt zeigen.

2) Schlimm ist das nicht (TeilchenWellen), gibt aber immer wieder Normalsterblichen Anlass, sich über Schnickschnack Gedanken zu machen (Paralleluniversen, Zeitreisen, u.Ä.). Ich bevorzuge daher, genauestens auf solche, für "Wissende" vieleicht nicht so "schlimme" Details zu achten.

Das Experiment (zumindest das "klassische") zeigt NICHT die Äquivalenz Teilchen-Welle. Das Experiment weisst darauf hin, dass es sich bei dem "Phänomen" um eine Welle handelt. Mehr erstmal nicht. Ich denke (fast) alles diesbezügliche (Dualismus) sollte soweit möglich im entsprechenden Artikel behandelt werden.

(Das Thema, dass es bei den aktuellen Experimenten um Quanten geht, und wie man das Experimentell und Theoretisch behandelt ist übrigens sehr interessant, sollte also auch entsprechen gewürdigt werden. Da Fehlt mir übrigens dringend der Übergang zur Interferometrie im Allgemeinen.)

3) Das macht die Sache zumindest klarer, Danke.

4) Kohärenz ist das A und O der ganzen Angelegenheit. Im Experiment ist im allgemeinen alles darauf gerichtet die Kohärenz zu erhalten, bei genügender Statistik, die Streifen zu erkennen. Da gibt es mannigfaltige interessante Details, z.B. eben die "Dekohärenz, die zum Verschwinden der Streifen führt, will man denn die QM überlisten und den Pfad Messen (Spalt1-Spalt2). Übrigens ist die Monochromasie ebenso wie die Kohärenz nicht absolut zu sehen. So ist z.B. bei AtomstrahlInterferometern die Geschw. der Teilchen i.A. annähernd Maxwell-Verteilt. Es kann trotzdem gelingen, Streifen zu beobachten, weil die Geschw.-Verteilung ein ausgeprägtes Maximum hat. Allerdings wird bei solchen Experimenten die Geschw.-Verteilung oftmals komprimiert (Laserkühölung be Atomen/Molekülen, Chopper und Beugungsgitter z.B. bei Neutronen)

Nein, zeitliche Kohärenz ist i.A. nicht erforderlich, siehe Selbstinterferenz. (Da kann man philosophieren ob ein einzelnes Quantum "zeitlich" kohärent ist...) Ich würde mit diesem Begriff jedenfalls vorsichtig sein.

Ah, da fällt mir ein, Doppelspalt und Interferometer i.A. haben einige (sehr) interessante Anwendungen (Schwerkraftwellen, Ultragenau Messung der Rotation, und einen Haufen andere)

vielen Dank, Pediadeep

Archivierung dieses Abschnittes wurde gewünscht von: Maxus96 01:05, 11. Aug. 2010 (CEST)

Nochmal neu strukturieren?

Die Diskussion hat mir nun endgültig klargemacht, dass wir den Artikel nochmal umstrukturieren müssen. Mir schwebt nun folgende Aufteilung vor:

• Allgemeine Einleitung (etwa so wie jetzt)

• Das klassische Experiment mit Licht
  • Aufbau und Ergebnisse: Doppelspalt beleuchten mit kohärentem Licht --> Bild <> Einzelbilder, sondern Interferenzmuster, evtl erwähnen: Überlagerung durch Beugungsmuster des Spaltes
  • Erklärung: Lichtwellen überlagern sich konstruktiv oder destruktiv analog zu Wasserwellen, entscheidend dabei ist der Wegunterschied und die feste Phasenbeziehung über mehrere Schwingungsperioden
  • mathematische Beschreibung: Formel für den einfachen Fall (Schirm weit weg --> sin=tan=Winkel)

• Doppelspaltexperimente in neuerer Zeit
  • hier dann alles was in Richtung QM geht (Materiewellen, Selbstinterferenz...). Die genauen Themen können wir uns ja noch überlegen.

• Sonstiges (Links, Quellen usw.)

Was haltet ihr davon? --Craissi

So eine Einteilung fände ich sinnvoll. Aber vieleicht sollten wir der Sache erstmal ein paar Tage (Wochen?) Zeit lassen, um sich ein wenig zu "Konsolidieren", und noch ein paar Kommentare zu sammeln. Ich denke der Artikel ist jetzt auf jedenfall viel besser als früher, im Wesentlichen ist er jetzt korrekt, kein Geschwafel mehr, schön kurz, ... Ich zumindest lese jetzt erstmal noch ein wenig quer, in Wikipedia und in den Büchern, an die ich rankomme.

Ich glaube, dass es der Diskussion und dem Artikel sehr helfen könnte, wenn man ein paar Graphiken hätte. Die konkreten Formeln wären ev. auch ganz nett.

Auch wäre es vieleicht hilfreich, die Sache besser mithilfe einiger "Siehe auch" - Links einzuordnen (Interferenz, Interferometer, De-Broglie, Optik, Kohärenz, QM, ...) und die entsprechenden Artikel auf Redundanzen zu untersuchen.

danke, Pediadeep

Hallo,
ich weiß ja nicht wie alt das hier schon ist, aber wie sieht es jetzt aus mit der Neustrukturierung ?? kommt da noch irgendwann, irgendwas?

Archivierung dieses Abschnittes wurde gewünscht von: Maxus96 01:05, 11. Aug. 2010 (CEST)

Stärke der Spaltblende ?

Hat eigentlich die Stärke der Spaltblende einen Einfluß auf das Interferenzmuster? Bitte nur antworten, wenn jemand dieses Experiment mit unterschiedlichen Dicken der Spaltblende durchgeführt hat. Nichts nachlabbern - selber ausprobieren. Da die korrekte Antwort (durch Experiment belegbar) JA ist, wie kann man das begründen und mathematisch korrekt berechnen? 88.74.159.15 00:47, 3. Jun. 2010 (CEST)

... Das ist recht einfach zu begründen. Die theoretische Herleitung ist im Prinzip nichts anderes als die Überlagerung von Kreiswellen mit leicht unterschiedlichem Zentrum in der Mitte der beiden Spalte. Diese werden als Generatoren gesehen. Ein reales Spektrum hat natürlich Beiträge über die gesamte Spaltbreite. Das macht aber ein Bild sehr unübersichtlich. Hat man einen Spalt in einer Blende endlicher Dicke, wird die Blende nun nicht mehr durch eine ebene Welle unendlicher Breitenausdehnung beleuchtet. Nun kann man genau so vereinfachen, dass ein vorderer Spalt durch das Interfererenzbild eines hinteren Spaltes beleuchtet wird. Vorderer und hinterer Spalt sind somit die Austritts- und Eintrittsöffnung einer Blende mit Dicke. Es macht nun wenig Sinn, in erster Näherung den Austritt über die Mitte des Eintritts zu bestrahlen, sondern man nimmt die Kanten der Eintrittsblende als Strahlungquellen und berechnet deren Überlagerungsfunktion als die Strahlungsfunktion des Austrittsspaltes. Schon ist es kompliziert. Man sieht: will man ein schönes Spektrum zeigen, muss man Vorkehrungen treffen. Zum Beispiel sollte das einfallende Licht parallel sein. Was man schon (eigene Erfahrungen) in der Schule durch hintereinandergestellte Blenden erreicht hat. Und nun bitte: mit dem Denken aufhören, es nutzt nichts zum Verständnis. Einfach auswendig lernen. FellPfleger 12:27, 5. Jun. 2010 (CEST)

Nein! Es ist nicht kompliziert! Deine Verkompliziererei ist einfach nur bescheuert! Der Sachverhalt ist, daß Licht nichts anderes ist als ein elektromagnetisches Feld. Ist die Stärke der Spaltblende ausreichend dick, gibt es auf dem Bildschirm keine Interferenzen zwischen den Feldern welche die Spalten durchlassen. Und trotzdem gibt es Interfernzerscheinungen für jeden der beiden Spalten. Das erklärt die unsinnige Theorie aber nicht - nein sie verschweigt und leugnet diesen Tatbestand sogar. Der Erfinder dieses Experimentes benutzte das Sonnenlicht und Kerzen. Wo ist das bitte koherent, was der Artikel vorraussetzt? Damit die Theorie stimmt muß man die entsprechenden Bedingungen schaffen. Paralleles Licht?! Wo gibt es denn das zu kaufen? Auf der Enterprise oder im Laserlichtladen? Halten sich die Schreiberlinge dieses Artikels für extra schlau oder die Leser für extra doof? Das Doppelspaltexperiment geht mit jeder Glühbirne und 'nem Dia mit zwei hellen Streifen. Allerdings funktioniert es nicht bei größerer Stärke (Dicke) der Spaltblende. Der Nächste bitte! (MfG) (nicht signierter Beitrag von 88.74.171.0 (Diskussion) 00:06, 26. Jun. 2010 (CEST))

Ich probier's auch mal ;-) ... so, zunächst mal dieser Link hier: http://psi.physik.kit.edu/133.php?PHPSESSID=a948ec596de4deb025fb628cc180cd44 ... Ich sehe das so: solange die Phasen an den zwei Spalten synchron sind, kann es auch zu einer Interferenz auf dem Schirm kommen, weil die Interferenz nur von der Pfad-Differenz, aber nicht von der absoluten Phase abhängt! Eine Verbreiterung der Spalte sollte zu einem verschlechterten Kontrast führen, weil mehr "asynchrone" Teilwellen überlagert werden, der überlagerte Nicht-Interferenz-Anteil wird also relativ zum Interferenzmuster größer, bis dieses nicht mehr sichtbar ist. ... ausgerechnet hab ich's jetzt aber 'ned ... Schöne Grüße --Jkrieger 12:02, 26. Jun. 2010 (CEST)

Nehmen wir mal das Experiment von Young auseinander: Das Loch im Fensterrahmen begrenzt das von der Sonne kommende Licht auf einen kleinen (runden?) Bildausschnitt. Das Loch im Papier, welches mittels einer feinen Nadel eingebracht wurde ist nichts anderes als das Objektiv einer Camera_obscura. Hinter diesem Loch müßte also auf einer Prokektionsfläche ein seiten- und höhenvertauschtes Bild erscheinen. Beim Verrücken der Projektionsfläche, weg vom Loch, wird das Abbild größer und lichtschwächer (von Koherenz kann also keine Rede sein!!!). Der Spiegel hat eigentlich keine Bedeutung, da er das Bild vielleicht einfach nur auf eine wirklich abgedunkelte Projektionsfläche umlenken sollte (das Bild erscheint dem Beobachter allerdings seitenvertauscht und entsprechend der Qualität des Spiegels verschwommener). Die Stirnseite der Spielkarte stellt nun beim besten Willen keinen Doppelspalt sondern einen Einfachsteg dar. Da die Lichtquelle breiter als die Spielkarte stark ist trifft also das nicht koherente Bild auch auf die Rück- und die Vorderseite der Spielkarte auf und wird hier entsprechend dem Einfallswinkel reflektiert. Diese Reflektionen erzeugen auf der Projektionsfläche die Interferenzen. Bei einem echten Doppelspaltexperiment mit der Dicke (Breite oder Höhe - ist beim Experiment von Young aber nicht angegeben wie er sie gehalten hat) der Spielkarten wird der (die) reflektierte(n) Lichtstral(en) zwischen beiden Flächen hin- und hergeworfen und jedesmal vermindert (es sei dann, man würde die Innenseiten der Blenden verspiegeln). Daher gibt es bei einem Doppelspaltexperiment mit großer Dicke der Spaltblenden (fast) keine beobachtbaren Interferenzen. Gleiches Experiment nachgestellt und zusätzlich das Licht eines Laserpointers (gleicher Lichtstärke des Umgebungslichtes) durch das Loch im Papier gestrahlt, ergibt auf der Projektionsfläche einen hellen (roten) Fleck nach der Umlenkung durch einen Spiegel und das Vorhalten der Spielkarte vor der Projektionsfläche kein anderes Ergebniss. Wenn der Lichtstrahl des Laserpointers geringerer Stärke als die Spielkarte stark ist passiert gar nichts. Dieses Experiment soll also die Dualität (Welle - Teilchen) des Lichtes beweisen. Dann malt erst mal die Teilchen im ersten Bild des Artikels parallel ein und erklärt dann noch einmal (für den dummen Leser) wie diese Teilchen interferieren sollen. Die Teilchen die parallel zum Spalt durch die Blende fliegen knallen auch genauso auf die Projektionsfläche. Diejenigen welche gegen die Blenden knallen fliegen im Winkel von 180° zurück. (MfG) (nicht signierter Beitrag von 88.74.181.114 (Diskussion) 22:49, 28. Jun. 2010 (CEST))

Dreifachspalt

Daraus [1] könnte man mal was machen. --Maxus96 01:08, 11. Aug. 2010 (CEST) Zumindest mit der Papierform: Altpapier. Leider gibt es kein virtuelles Altpapier. FellPfleger 12:19, 11. Aug. 2010 (CEST) Sollte das gerade witzig sein? --Maxus96 19:58, 11. Aug. 2010 (CEST) Ja. FellPfleger 20:36, 11. Aug. 2010 (CEST)

Beschriftung der Skizze unter "Mathemathische Beschreibung"

In der Skizze ist entweder die Strecke x falsch eingezeichnet, oder sie wird in der Legende falsch beschrieben. Logischer wäre aber die Beschreibung in der Legende, weshalb ich sagen würde, das sie im Bild falsch eingezeichnet wurde.

Gruß David

Artikel wird dem Experiment nicht gerecht

Ich finde das Doppelspaltexperiment zu wichtig, als dass es einen solchen Artikel bekommt. Was mir auf die Schnelle auffällt:

• Vergleich: idealer Doppelspalt(zwei Punktförmige Quellen) und realer Doppelspalt(Einzelspalt legt sich immer über Doppelspalt)
• Ausbau der Beugung größerer Moleküle am Doppelspalt (Zeilinger Versuche etc.)
• Ausblick Mesoskopische Physik (haben eventuell sogar makroskopische Gegenstände Welleneigenschaften)
• Unterschied Kugeln am Spalt und Elektronen am Spalt

Was meint Ihr dazu?

Grüße, --Telli [Diskussion] 18:40, 7. Okt. 2010 (CEST)

Thomas Youngs Experiment, Experimente durch Jedermann und die Unschärferelation wiedersprechen sich doch!

Thomas Young hat bei seinem Experiment die Wellennatur gezeigt. Wie bei den Diskussionen oben zu lesen kann Jedermann mit einem Laserpointer und schwarzer Folie usw. das Interferenzmuster sichtbar machen. Mein Problem an der ganzen Sache ist, dass es doch heißt, dass moderne Doppelspaltexperimente in einer Vakuumkammer durchgeführt werden, da infolge der Unschärferelation jede Interaktion mit Materie oder Energie einer Messung entsprechen würde und demnach das Interferenzmuster zerstören würde. In diesem Video wird nocheinmal wunderschön erläutert warum jede Interaktion mit anderer Materie oder Energie als Messung gewertet werden muss. Warum hat also das Experiment von Thomas Young überhaupt geklappt und wieso können Experimente mit Laserpointern das Interferenzmuster zeigen, wenn sowohl Young kein Vakuum erzeugen konnte als auch Laserpointerexperimente die wir machen können KEIN Vakuum benutzen? Das Licht muss bei diesen Experimenten durch soviele Luftmoleküle durch, wie kann es Interferenzmuster zeigen? -- 188.109.112.190 16:14, 25. Dez. 2010 (CET)

Eine wunderschöne Erläuterung mag wunderschön sein, nur lenkt sie gelegentlich vom Wichtigen ab. Unter "modernen" Doppelspaltexperimenten versteht man solche, bei denen nicht elektromagnetische Wellen interferieren, sondern "Materiestrahlen" wie Elektronen, oder gar Fulerene. Solche materiellen Gegenstände würden natürlich in der Luft mit den Luftmolekülen kollisieren, deshalb das Vakuum. Das entscheidende an Experimenten ist, dass man Bedingungen erzeugt, die bestimmte Zusammenhänge klar werden lassen, die ansonsten nicht hinterfragt werden. Es ist schwierig zu verstehen, warum Schnee weiß ist, warum der Regenbogen entsteht, warum man überhaupt sehen kann, warum man das Blut nicht in den Ohren rauschen hört... Experimente erlauben hier Antworten zu finden. Sie sollten nicht Verwirrung stiften. Leider wird der Mummenschanz oft als Wissenschaft gesehen. FellPfleger 16:53, 25. Dez. 2010 (CET)

Doll! Was sagt mir deine Bemerkung jetzt über das Experiment von Thomas Young? Heißt das jetzt, Young hat genügend Bedingungen geschaffen, dass das Interferenzmuster ermöglicht wurde, sprich, es waren genügend Photonen unterwegs, die keine Wechselwirkung mit Luftmolekülen hatten und somit die Interferenz zeigten, da wir ja wissen, dass Photonen wesentlich kleiner als Elektronen und Fularene sind und somit wesentlich weniger Zusammenstöße mit Luftmolekülen den Versuchsausgang beeinflussen konnten? Meinst du das?.. Und du driftest in philosophische Betrachtungen von Experimenten, du darfst mir glauben, dass ich weiß was "Experiment" bedeutet. Ich habe lediglich an den Rahmenbedingungen eines speziellen Experimentes gezweifelt, das scheinbar trotzdem das erwartete Ergebnis liefert. Und im Lichte dessen was du gesagt hast also nochmal genauer gefragt: Kann mir jemand sagen ob Lichtwellen nicht so oft auf Luftmoleküle treffen und das Experiment daher klappt, oder gibt es da eine ganz andere Erklärung? -- 188.109.112.190 17:11, 25. Dez. 2010 (CET)

Die Verwirrung kommt wohl daher, dass man verschiedene Betrachtungsweisen miteinander vermengt und so den Kern der Sache nicht mehr erkennen kann. Elektromagnetische Wellen sind an ein elektromagnetisches Feld gebunden, wobei man nicht nachdenken sollte, ob denn das Feld die Wellen oder die Wellen das Feld erschaffen. Diese Frage also bitte nicht diskutieren. Nun betrachtet man Interferenzen erstmalig natürlich mit sichtbarem Licht, und sichtbares Licht ist in den Wellenlängenbereichen von 0,5 bis 1 µm, um eine grobe Skala anzugeben. Also um ein Vielfaches mehr als der Atomdurchmesser. Damit sind die "Atome" für Licht winzig klein. Je nachdem, ob die Elektronen der Atome beweglich oder fixiert sind, hat die elektromagnetische Welle unterschiedliche Möglichkeiten zur Wechselwirkung mit der Elektronenhülle der Atome. Experimente mit Licht kann man natürlich nur machen, wenn man ein Medium hat, das für Licht durchlässig ist. Das ist bei Luft, Flüssigkeiten und vielen Kristallen der Fall, wenn auch eingeschränkt. Diese Einschränkung sieht man etwas an der Existenz von Spektralfarben hinter einem Prisma. Unterschiedliche Farben wechselwirken leicht unterschiedlich mit der Materie. Lichtwellen treffen also nicht auf die Luftmoleküle, sondern sie werden von diesen "geleitet", es gibt nur eine minimale Wechselwirkung. Die Photoneneigenschaft tritt beim sichtbaren Licht nicht zutage, die Energie eines einzelnen Photons ist so klein, dass jedes von uns als "Licht" angesehenes Geschehen "unendlich" viele Photonen hat und als eine Überlagerung von Photonen zu Licht gesehen wird. Also, nochmal deutlich: "durchsichtige" Materie ist für das entsprechende Licht ein Leiter mit ganz ähnlichen Eigenschaften wie das Vakuum. Deshalb sieht man also auch die Interferenzerscheinungen. Will man einen "handfesten" Vergleich: Doppelspaltexperiemente, etwa mit einer Natriumdampflampe und Fullerenen sind prinzipiell identisch, so wie der Empfang eines Mittelwellensenders mit dem Detektorkristall prinzipiell dem Satellitenempfang entspricht. Es gibt aber "kleine" Unterschiede. FellPfleger 11:53, 27. Dez. 2010 (CET)

Supi! Ich danke Dir! Das war einer der letzten Punkte, die ich bei dem ursprünglichen Experiment nämlich nicht verstanden hatte. :) -- 188.101.133.229 13:56, 27. Dez. 2010 (CET)

Einleitende Grafik - angedeutete Teilchen

Hallo!

Ich hätte folgende Kritik an der einleitenden Grafik: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/bc/Doubleslitexperiment.svg/220px-Doubleslitexperiment.svg.png

Das andeuten der Teilchen macht keinen Sinn, denn genau diese Vorstellung ist ja eben nicht möglich. Sobald ich Teilchen andeute die einen bestimmten Spalt passieren, verschwindet das Interferenzmuster. In der Grafik ist genau die Situation dargestellt die das Doppelspaltexperiment eben als falsch aufzeigt. Diese Art der Veranschaulichung ist nicht möglich.

Antinome 23:30, 6. Jan. 2011 (CET)

Das stimmt nicht ganz. Natürlich muss ich die Verteilung der "Teilchen" auch vor dem Doppelspalt messen. Bei gleicher Präparation des Experiments kenne ich dann die statistische Verteilung (die soll ja illustriert werden). Ich kann mir also sehr wohl auch Teilchen vor dem Doppelspalt vorstellen, nur darf ich die Position der Teilchen nicht messen, wenn ich sie anschließend hinter dem Spalt auf dem Schirm messen will (was auch sehr schwierig zu realisieren wäre). Das wird in der Illustration auch nicht gemacht, die Messung findet nur auf dem Schirm hinter dem Doppelspalt statt. Falsch wäre es dagegen, in einer Illustration zwei verschiedene Bilder zu mischen, das Wellenbild und das Teilchenbild. Eine Darstellung muss immer konsequent in einem Bild erfolgen. -- 7Pinguine 01:14, 7. Jan. 2011 (CET)

Der Witz an der Sache ist, das die statistische Verteilung ja wäre, dass ca. die Hälfte der Teilchen durch einen Spalt geht, die Hälfte durch den anderen - damit ich das Phänomen aber beschreiben kann, muß ich es so beschreiben als ob ein Teilchen beide Spalte durchquert hätte, was aus der Grafik wiederum nicht hervorgeht, und auch nicht einzuzeichnen wäre, weil ein Elektron an zwei Orten schon allein wegen der Ladungs und Massenerhaltung nicht möglich wäre.

Das einzeichnen der Teilchen kommt einer angedeuteten Positionsbestimmung gleich und trägt eher zur Fehlinterpretation bei. Antinome 10:35, 7. Jan. 2011 (CET)

Ja. --Pediadeep 11:18, 7. Jan. 2011 (CET)

Das Wesen des Experiments ist, dass die Teilchen die Quelle durch die Eingangsblende (das ist nicht der Doppelspalt!) verlassen (dort kann man sie zälen, präparieren, anmalen,...), dann als Welle die Apparatur durchlaufen, wobei ihr Ort und Weg unbestimmt ist, und dann den Detektor (Schirm) errerichen, wo man ihren Ort (als Teilchen) bestimmt. --Pediadeep 13:22, 7. Jan. 2011 (CET)

Genau. Denn in der Wirklichkeit gibt es weder Teilchen noch Welle. Beides sind Interpretationen die an bestimmten Eigenschaften hängen. Sie versinnbildlichen bestimmte Messungen und Erkenntnisse, die wir über ein System haben. Vor dem Doppelspalt habe ich Teilchen und nach dem Doppelspalt ebenso. Das ganze geht sogar mit einem einzelnen Teilchen, das hinter dem Doppelspalt mit sich selbst interferriert. In der QO bereits nachgewisen: Eigeninterferenz eines Photons mit sich selbst. Übrigens, Antimone, natürlich kann ein Elektron an zwei Orten gleichzeitig sein. Das ist genau das, worum es bei der Quantentheorie geht. Die Wellenbeschreibung ist eben auch nur eine Beschreibung dieser Eigenschaft. -- 7Pinguine 23:07, 8. Jan. 2011 (CET)

Physikalisch wird das Objekt zwischen Quelle und Schirm als Welle beschrieben, am Schirm schließlich als Teilchen. Weder vor noch nach dem Doppelspalt hast du etwas mit Teilcheneigenschaften (ausgenommen am Schirm), denn mit Teilcheneigenschaften ist das ganze nicht erklärbar, bzw. führt zu einer anderen Verteilung. Ja es wird gesagt ein Teilchen interferiert mit sich selbst (was aber eben mit der Wellenbeschreibung zu tun hat, denn ein klassisches Teilchen kann nicht mit sich selbst interferieren), ändert aber nichts an der Beschreibung als Welle, bzw. daran das im Experiment das "Objekt" als Welle behandelt wird. Und nein, ein Elektron kann nicht an zwei Orten gleichzeitig sein, die das Elektron beschreibende Wellenfunktion kann eine Wahrscheinlichkeit ungleich null an verschiedenen Orten haben, was aber nicht gleichbedeutend ist damit, dass es sich auch gleichzeitig an jedem Ort der so beschriebenen Wellenfront befindet. Richtig, Welle & Teilchen hängen an bestimmten Eigenschaften, und egal wie mans wendet, die (klassischen) Teilcheneigenschaften vertragen sich nicht mit dem Doppelspaltexperiment. Antinome 20:42, 9. Jan. 2011 (CET)

Nein, es geht definitv nicht darum, dass es sich hier um Wellen handelt. Das ist ja nur eine Interpretation. Theoretisch handelt es sich um eine komplexe Wellengleichung mit der Messergebnisse berechnet werden können. Wie Pediapeep bereits sagte, es hängt immer vom Experiment ab, welche Eigenschaften der QM zum Tragen kommt. Dabei spielt der Doppelspalt nur eine äussere Rolle, entscheident ist was Du wo misst, welche Informationen Du aus dem System herausziehst. Entscheident ist, dass wenn ich nicht messe, welchen Weg ein Quant genommen hat, ich eine Interferenz erhalte, unabhängig davon, ob ich es mir als Teilchen oder Welle vorstelle. Im Teilchenbild bewegt sich ein Teilchen durch beide Spalten. Mit klassischen Teilchen funktioniert das natürlich nicht. -- 7Pinguine 00:01, 10. Jan. 2011 (CET)

Das Licht ist keine Konstante

Einsteins Gleichung ist nicht ganz korrekt, deshalb koennen wir das Experiment nicht erklaeren. Das Licht ist im Endeffekt keine 100% Konstante sondern unterwirft sich eigenen Regeln. Das Problem ist also nicht der Beobachter sondern die Gleichungen bzw. das Verhalten des Lichts. Wenn man also ein grundlegend veraendertes Verhalten des Lichts annimmt im Doppelspaltzusammenhang, koennte die Logik der Beobachtungen wiederhergestellt werden. D.h. z.B. die Geschwindigkeit und das Bewegungsverhalten genauer analysiert. (nicht signierter Beitrag von 200.62.70.163 (Diskussion) 02:49, 25. Nov. 2011 (CET))

Woher willst Du wissen, dass Einsteins Gleichung nicht ganz korrekt sein soll? Meinst Du die Messungen (OPERA-Neutrino-Anomalie) in Genf und Italien? Da ist das letzte Wort noch nicht gesprochen. Bis das nicht geklärt ist (und das kann auch Jahre dauern), darf man solche Aussagen nicht einfach in die Welt setzen. --PeterFrankfurt 03:34, 25. Nov. 2011 (CET)

Frage

"Versucht man, durch eine beliebige Apparatur (z.B. das Abdecken eines Spaltes) herauszufinden, welchen Weg ein bestimmtes Teilchen genommen hat (durch Spalt 1 oder Spalt 2), verschwindet das Interferenzmuster." Wenn ein Spalt abgedeckt ist, kann das Teilchen doch nur noch durch den anderen. Oder verstehe ich da etwas falsch? -- 84.146.27.127 19:59, 9. Jul. 2011 (CEST)

Eben. Deswegen findet man dadurch ja heraus, wie das Teilchen geflogen ist. Na gut, ich versuche eine bessere Formulierung. Kein Einstein 20:08, 9. Jul. 2011 (CEST)

Würde man das Doppelspaltexperiment mit Fußbällen machen, dann wäre das Ergebnis des Experiments das gleiche als wenn man zwei Experimente nacheinander machen würde, bei denen aber beim 1. Experiment nur der „rechte“ Spalt und beim 2. Experiment nur der „linke“ Spalt geöffnet wäre und die Ergebnisse dieser beiden Experimente dann summieren würde. Die Materiewellenlänge eines fliegenden Fußballs ist sehr viel kleiner als der Fußball oder der Spalt. Interferenzerscheinungen lassen sich normalerweise auch bei Licht erst beobachten, wenn die Spaltbreite in die Größenordnung der Lichtwellenlänge kommt. Bei makroskopischen Wellen (z.B. Seilwellen, Wasserwellen) hat die Wellenfunktion eine reelle physikalische Bedeutung (Auslenkung). Bei den Mikroobjekten (Photon, Elektron) hat erst das Betragsquadrat der Wellenfunktion multipliziert mit einem Volumenelement die Bedeutung der Wahrscheinlichkeit das Objekt in diesem Volumenelement zu finden. Interferenz ist für makroskopische Objekte das Ergebnis der Überlagerung zweier verschiedener Wellenfunktionen die jeweils als Beschreibung einer physikalischen Realität zu interpretieren sind. Bei Mikroobjekten ist Interferenz das Ergebnis von Überlagerung von zwei Wellenfunktionen von denen keine selbst eine physikalische Realität darstellt. Erst durch die Versuchsanordnung wird das Interferenzbild definiert. Interferenz ist in diesem Zusammenhang wohl als Ausdruck der unterschiedlichen Statistik (Bolzmann-St. Bose-Einstein-St., Fermi-Dirac-St.) anzusehen deren Gesetzen die Objekte unterworfen sind . Da im feldfreien Raum die Wahrscheinlichkeit eines einzelnen Teilchens von dem man nur weiß, dass es sich im untersuchten Raum befindet, überall gleich sein muss und nicht Null ist, kann es keine reelle Wellenfunktion geben, die diesen Sachverhalt beschreibt. Die Wellenfunktionen der Quantenphysik sind deshalb komplexe Funktionen. Komplexe Zahlen können aber nicht die Maßzahlen einer physikalischen Realität sein. --Aristarch 09:01, 7. Nov. 2011 (CET)

"Versucht man, durch eine beliebige Apparatur herauszufinden, welchen Weg ein bestimmtes Teilchen genommen hat (durch Spalt 1 oder Spalt 2), verschwindet das Interferenzmuster." Diese Stelle ist unschön formuliert. Selbst wenn man den Weg des Teilchens exakt verfolgte, es würde nichts an dem Ergebnis ändern. Die Hauptaussage liegt ja darin, dass es eben egal ist, welchen Spalt das Teilchen benutzt. Wie hier schon angedeutet wurde, entsteht durch Überlagerung vieler Wellen eine räumliche Konzentration einer Energie. Eine räumliche Abgrenzung für die dann gilt: Innerhalb liegen 99,99% der Energie, der Rest verteilt sich außerhalb im Raum. Es sind also Kugelwellen, auch bei einem eizelnen Teilchen, die sich auf einen Spalt zubewegen und dort auf eine Art Kammfilter treffen. Hinter diesem mechanischen Filter (der ja auch nur durch Überlagerung von Wellen existiert) erscheint dann dieser Helligkeitskamm.

Das Experiment ließe sich manipulieren, wenn man die Kugelwellen des Lichtteilchens durch einen Wellenleiter im Raum seitlich begrenzt. Ähnlich wie Wasser in einem Gartenschlauch seitlich begrenzt wird. Hält man den Wellenleiter ganz nahe an einen der beiden Spalte, so erscheint dahinter eine ganz normale Helligkeitsverteilung, weil die Kugelwelle erst nach Austritt aus dem Wellenleiter den Raum ausfüllen kann. Zieht man also den Wellenleiter ein Stück zurück, so breiten sich neu entstandene Kugelwellen schon vor dem Doppelspalt aus und stoßen nun "sowohl" auf den einen "als auch" auf den anderen Spalt . Es entsteht wieder das Kamm-Muster. Vektorfeld 16:14, 7. Jan. 2012 (CET)

Folgerungen aus den Beobachtungen für die Quantenmechanik

Bei der "Kopenhagener Deutung" vermisse ich, dass der Kollaps auch auftritt, wenn erst hinter der Spaltebene gemessen wird.

Die Erwähnung der "Viele-Welten-Interpretation" im Kontext des Doppelspaltexperiments halte ich für unangebracht. Diese Theorie taugt für die Erklärung des Musters für Teilchen-Durchgänge trotz Interpretation als Welle aber eben gerade nicht für das Wellenmuster trotz offensichtlicher einzelner "Teilchen-Treffer" beim beschießen mit beispielsweise Elektronen...

--H Hucke 13:21, 19. Dez. 2011 (CET)

Für jede der möglichen Detektionspositionen gibt es in Many-Worlds eine eigene Welt. Dabei gibt es jedoch (viel) mehr Fälle, in denen das entstehende Muster wellenförmig aussieht als dass die Orte gleichmäßig über die Detektorfläche verteilt ist. In "unserer" Welt ergibt sich daher mit entsprechend hoher Wahrscheinlichkeit eins der vielen Wellen-Muster. Fazit: So leicht lässt sich die Vieleweltendeutung nicht aushebeln.---<)kmk(>- 21:56, 20. Jan. 2012 (CET)

"In der klassischen Physik beeinflusst eine Messung nie das Ergebnis eines Versuches." - diese Aussage ist unvollständig/Falsch; in der Physik beeinflusst eine Messung das Ergebnis sehr wohl, z.b. wird das einführen eines Thermometers in eine erhitzte Flüssigkeit diese abkühlen und somit die Messung verfälschen. Wenn also jemand, der weiß, wie diese aussage gemeint ist sie korrigieren kann, wäre das sehr hilfreich. --77.179.25.100 18:13, 22. Jan. 2012 (CET)

Grafik "Angedeutete Teilchen im Doppelspaltexperiment"

Hey Leute,

ich setze eine Diskussion aus dem Archiv fort. Es geht um die Grafik "http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Doubleslitexperiment.svg"

Diese ist physikalisch falsch. Die Teilchen am Beugungsgitter einzuzeichnen ist gleichbedeutend mit einer angedeuteten Positionsbestimmung derselben. Dann gibts aber keine Interferenz wie angedeutet. Um die Anschaulichkeit zu erhöhen wird hier ein fehlerhafter Sachverhalt dargestellt.

Aus aktuellem Anlass bin ich wieder drauf gekommen, dass dies ja hier falsch dargestellt wird. Und eine Quelle führ ich auch noch an http://derstandard.at/1332323807568/Vor-der-Kamera-Molekuele-als-Stars-in-Quanten-Film

Zitat: "Unter den von den Forschern geschaffenen Bedingungen treten die Welleneigenschaften der Teilchen in den Vordergrund. Das hat zur Folge, dass ihr Aufenthaltsort nicht mehr klar bestimmbar ist. In diesem Zustand kann man nicht sagen, wo sich das Molekül befindet. "Tatsächlich ist es über mehrere Spalte des Gitters delokalisiert", wie Arndt erklärte."

"Über mehrere Spalte delokalisiert" passt nicht mit der Abbildung zusammen.

Dieser Arndt ist Prof. Markus Arndt von der Molekülgruppe an der Uni Wien die u.a. durch das aufzeigen von Welleneigenschaften an Fullerenen und in weiterer Folge von schwereren Molekülen immer mal wieder in den Medien auftauchen. (nicht signierter Beitrag von Antinome (Diskussion | Beiträge) 20:16, 26. Mär. 2012 (CEST))

Willkommen in der wunderbaren Welt der Quantenmechanik! Es ist durchaus sinnvoll (und üblich) quantenmechanische Objekte als punktförmig zu behandeln. Damit ist nicht notwendigerweise eine durch Messungen verifizierbare Lokalisierung verbunden. Überraschenderweise ergeben sich daraus keine Widersprüche. Wie man das mit unserer an makroskopische Verhältnisse angepasster Anschauung zusammenbringt, ist Thema der diversen Interpretationen der Quantenmechanik. Fazit: Die Grafik ist soweit ok. Das von Dir ausgemachte Problem besteht nicht.---<)kmk(>- (Diskussion) 22:08, 26. Mär. 2012 (CEST)

Hey KaiMArtin! Sag mir mal ein Beispiel wo man quantenmechanische Objekte punktförmig behandelt und damit Vorhersagen der Quantenmechanik veranschaulicht werden sollen. Ich bin sehr wohl der Meinung, dass sich aus solchen Dingen Widersprüche ergeben können, und die Grafik ist ein Beispiel dafür.

Es gibt im Zusammenhang mit diesem Experiment kein Problem mit dem "Zusammenbringen mit dem Makrokosmos". Man behandelt einzelne Teilchen. edit: Klar wenn mans weiterführt endet man versucht zu interpretieren endet man irgendwann bei der Frage wieviel "Realität" man der Wellenfunktion zuordnet. --Antinome (Diskussion) 22:18, 26. Mär. 2012 (CEST)

Das Elektron wird im Standardmodell als punktförmig behandelt. Die Unschärfe, die man mit Heisenberg summarisch ausrechnet, ergibt sich aus den (vielen) Pfaden, über die integriert werden muss.---<)kmk(>- (Diskussion) 23:23, 26. Mär. 2012 (CEST)

Mir ist irgendwie entgangen dass in der Grafik die Methode der Pfadintegration bildlich dargestellt wird, ich denke auch nicht, dass sie das tut. Kannst du die Grafik bitte entsprechend beschreiben damit das klarer hervortritt? Besonders geeignet ist sie dazu nämlich nicht.--Antinome (Diskussion) 23:45, 26. Mär. 2012 (CEST)

Du hast nach einem Beispiel gefragt, wo man quantenmechanische Objekte als punktförmig behandelt. Ich habe Dir ein solches Beispiel genannt. Wie Du daraus schließt, dass in der Grafik Pfadintegrale dargestellt würden, kann ich daher nicht nachvollziehen.---<)kmk(>- (Diskussion) 00:39, 29. Mär. 2012 (CEST)

Hallo Kai! Wenn in dieser Grafik der Doppelspalt nicht mit Pfadintegralen dargestellt wird ist sie erst recht falsch da die Teilchen an bestimmten Positionen vorm und im Spalt selbst eingezeichnet sind. Warum sie auch bei Pfadintegralbetrachtung falsch ist steht bei einem Post weiter unten. Weiters habe ich dich bereits mehrmals gefragt wie du die Grafik quantenmechanisch korrekt erklären willst ohne das sich aus dem Einzeichnen ein Widerspruch ergibt. Also was zeigt die Grafik deiner Meinung nach dann? Abgesehen davon hat die Punktförmige Betrachtung des Elektrons im Standardmodell nichts mit der Quantenmechanische Beschreibung von allen möglichen punktförmigen oder ausgedehnten Objekten zu tun.--Antinome (Diskussion) 10:12, 29. Mär. 2012 (CEST)

also wie siehts aus? wo sind die pfade in der graphik? sind alle punkte dasselbe teilchen? woraus geht das hervor? was hätten pfadintegrale beim einleitenden bild zum doppelspaltexperiment verloren? alles in allem ist die grafik fehlerhaft oder wenn als pfadintegralveranschaulichung gedacht sehr schlampig. gibt keinen grund sie im artikel zu lassen. --Antinome (Diskussion) 18:18, 27. Mär. 2012 (CEST)

Nochmals willkommen in der wunderbaren Welt der Quantenmechanik. In dieser Welt macht es erstaunlicherweise keinen Unterschied, ob man beispielhaft die Positionen eines Teilchen auf einigen seiner virtuellen Pfaden betrachtet oder die Positionen vieler Beispielteilchen auf realen Pfaden. Siehe dazu auch den letzten Punkt im Abschnitt "Experimentelle Beobachtung". Anders als von Dir behauptet, ist die Darstellung in der Grafik daher sehr wohl dem Thema angemessen.---<)kmk(>- (Diskussion) 00:54, 29. Mär. 2012 (CEST)

Hoi KaiMartin! Spar dir bitte dein Willkommenheissen in der Quantenwelt. Was soll ich sagen. Natürlich machts einen Unterschied, was du sagst ist grundlegend falsch. Virtuelle Pfade sind kurz gesagt jene wo das Teilchen durch beide Spalte durchgeht. Also wo ich nicht messe. Reale oder physikalische Pfade sind jene wo beobachtet wurde durch welchen Spalt es durchgeht. Du kannst noch so viele Teilchen nehmen - wenn du für alle misst durch welchen Spalt sie gehen, dann wirst du niemals ein Interferenzmuster sehen. Mit virtuellen Pfaden hingegen - wo das Teilchen im Sinne der PFadintegralmethode durch beide Spalten durchgeht - also nicht gemessen wird wos durchgeht - wirst du das Interferenzmuster sehen. Und da machts keinen Unterschied ob du immer nur ein einzelnes Teilchen durch die Apperatur schleust oder mehrere gleichzeitig. Solange du nicht misst wirst du ein Interferenzmuster sehen.

Nachdem du ja inzwischen die Bildunterschrift korrigiert hast: Weshalb genau ist diese Darstellung dem Thema angemessen? Erklärt es irgendwas besser? Macht es die Zusammenhänge deutlicher? Ein Leser der das erste mal auf diese Grafik stößt wird sich wohl fragen weshalb im Text die ganze Zeit mit Wellenphänomenen gearbeitet wird und dann in der Grafik nur Teilchen vorkommen. Also entweder beschreib ich das Doppelspaltexperiment sauber mit Pfadintegralen so wie sichs in Feynmans Lectures in Physics findet oder aber ich mach die Grafik mit Kugelwellen etc. und behalte die aktuelle Beschreibung. Wobei selbst für die Pfadintegralbeschreibung die Veranschaulichung anhand eines Teilchens das sich an vielen verschiedenen Orten gleichzeitig(!) befindet Blödsinn ist. Die Masse eines Teilchens veteilt sich nicht auf alle Pfade, genausowenig die Ladung, und so weiter. Hat schon einen Grund warum die Pfade "virtuelle" Pfade heissen. Weil dort nämlich nicht beobachtet wird. So, und weshalb sehen wir in der Grafik ein Teilchen an verschiedenen Orten (Pfade sind da nämlich nirgends zu sehen)? Kann sich nur um eine fehlerhafte Veranschaunlichung handeln. --Antinome (Diskussion) 01:50, 29. Mär. 2012 (CEST)

Du fehlinterpretierst das Konzept der virtuellen Pfade. Und Du fehlinterpretierst die Illustration. Nur weil in einem Bild ein Farbpunkt zu sehen ist, heißt das nicht, dass dort ein Teilchen gemessen wurde.---<)kmk(>- (Diskussion) 19:56, 29. Mär. 2012 (CEST)

So jetzt hab ich doch noch eine Onlinequelle gefunden wo die Begriffe behandelt werden. http://www.physik.uni-oldenburg.de/Docs/THEO3/publications/dullweber_dipl.pdf Siehe dort Seite 7 unten bis 8 oben (bzw.8 und 9 im Acrobat Reader). Der klassische/physikalische reale Pfad ist der welcher am meisten bzw. alleinig zur Wahrscheinlichkeitsamplitude beiträgt. Entspricht einem Teilchen bei dem gemessen wird durch welchen Spalt es geht. Die virtuellen Wege sind ALLE möglichen Pfade die es zurücklegen kann. Und messe ich nicht sind das beim Doppelspaltexperiment die beiden Spalten. Sag mir bitte wo die Fehlinterpretation liegt oder liefer selber eine nachvollziehbare Definition bzw. einen Verweis auf diese.

Weiters möchte ich dich bitten auf die Fragen die ich im vorigen Post aufgeworfen habe zu antworten. Und zwar speziell auf folgende:

Weshalb genau ist diese Darstellung dem Thema angemessen?

Erklärt sie irgendwas besser?

Macht es die Zusammenhänge deutlicher? --Antinome (Diskussion) 20:22, 29. Mär. 2012 (CEST)

Deine Fehlinterpretation besteht darin, dass die einzelnen virtuellen Pfade gleichzeitig durch beide Spalte führen. Das Gegenteil ist der Fall. Die Gleichzeitigkeit entsteht erst aus der Überlagerung all der Pfade. Die Darstellung ist angemessen, weil sie die inhaltlich wichtige Erkenntnis illustriert, dass auch Teilchen, die in jeder physikalscih sinnvollen Hinsicht punktförmig sind, Interferenzmuster hervorrufen. Besser erklären und den genannten Zusammenhang deutlicher machen als nichts tut sie allemal.---<)kmk(>- (Diskussion) 23:26, 29. Mär. 2012 (CEST)

Ja genau um das gehts. Auch punktförmige Teilchen können Interferieren. Aber eben nicht wenn ich weiß wo sich diese befinden. Da bringt es nichts diese einzuzeichnen weil die Vorstellung eines Teilchens das in der Apperatur lokalisiert vorkommt grundlegend falsch ist. Aber die Grafik fördert bzw. begünstigt diese Vorstellung welche aber nicht zutreffend ist. Nein da widerspreche ich scharf, besser keine Grafik als diese. --Antinome (Diskussion) 11:50, 30. Mär. 2012 (CEST)

Das sehe ich auch so. Die Graphik ist nicht hilfreich sondern irreführend. --Pediadeep (Diskussion) 20:41, 27. Mär. 2012 (CEST)

Doppelspaltexperiment im Wellenbild

+1. Die Punkte sind irreführend, das Doppelspaltexperiment wird üblicherweise nicht in einem Teilchenbild erklärt. Besser wäre eine Grafik, die das Experiment im Wellenbild beschreibt (Beispiel siehe rechts). Als Einstieg wäre das IMHO hilfreich und auch nicht falsch, die klassische Wellenoptik hat ja auch ihren Geltungsbereich. Die quantenmechanischen Aspekte kann man dann darauf aufbauend erklären.-- Belsazar (Diskussion) 10:01, 29. Mär. 2012 (CEST)

Das bemerkenswerte am Doppelspalt ist gerade, dass er auch für Teilchen funktioniert. Er funktioniert sogar für einzeln auf das Experiment losgelassene Teilchen. Eben das ist es, was das Bild darstellt. Dass (klassische) Wellen eine Interferenz zeigen, die sich aus den Randbedingungen ergibt, ist dagegen vergleichsweise trivial. Das, was weiter oben so penetrant "irreführend" genannt wird, ist nichts anderes als die Irritation, die sich immer einstellt, wenn man quantenmechanisch Phänomene mit makroskopischen Erfahrungsmustern zur Deckung bringen will.---<)kmk(>- (Diskussion) 20:06, 29. Mär. 2012 (CEST)

Und wann funktionierts mit Teilchen? Wenn man nicht weiß welchen Weg sie genommen haben. Und das stellt das Bild nicht dar. Es zeigt auch nicht Pfade eines einzelnen Teilchens sondern ein Teilchen (dasselbe) an verschiedenen Positionen. Aber was soll das? Die Pfadintegralmethode solls ja laut dir ohnehin nicht veranschaulichen. Aber danke fürs "höflich" bleiben. --Antinome (Diskussion) 20:13, 29. Mär. 2012 (CEST)

Was an der Illustration sagt Dir, dass es nicht viele, zu unterschiedlichen Zeitpunkten unterschiedliche Wege nehmende Teilchen sind, die da angedeutet sind? Eine der tieferen Merkwürdigkeiten der QM besteht eben darin, dass es für das Muster am Detektor keinen Unterschied macht, ob man Teilchen einzeln, oder im Rudel auf den Weg schickt, ---<)kmk(>- (Diskussion) 23:38, 29. Mär. 2012 (CEST)

Also einerseits wars die geänderte Unterschrift des Bildes die das ausgeschlossen hat. Da wurde explizit darauf hingewiesen, dass es nur ein Teilchen wäre um das es geht. Ich weiß, dass die Beschriftung vorher anders war, gut waren beide nicht. Ja eh, das es keinen Unterschied macht ob Teilchen für Teilchen durch die Apperatur fliegen oder ob ganze Bunches auf einmal dirnnen sind hab ich ja eh immer gesagt. Aber der Unterschied liegt darin ob jedes Teilchen ausreichend delokalisiert ist. Und das seh ich in der Grafik nicht so. Und auch wenn ich zu einem beliebigen Zeitpunkt einfach mal "nachschaue" wo sich gerade überall Teilchen befinden, so ist die Grafik aus dem Grund irreführend weil immer noch ein Interferenzmuster dargestellt wird. Klar, wenn ich nur mal kurz schaue und das Experiment viel länger läuft dann wirds natürlich nicht verschwinden. Wenn ich aber die ganze Zeit schaue sehr wohl. Und die Vermischung dieser beiden Dinge in einer Grafik ohne viel Zusatzerklärung und ähnliches halte ich für nicht zielführend. Vor allem weils keinen Mehrwert fürs Verständnis des Experiments bringt, weils ja gerade die Alltagserfahrung ist, dass jemand versuch sich Teilchen klassisch vorzustellen. Das ich quasi wieder klassich bin wenn ich nachschaue ist klar, aber nochmal, das sieht man so nicht in der Grafik weil das Interferenzmuster noch da ist obwohl grade "nachgeschaut" wurde. --Antinome (Diskussion) 11:47, 30. Mär. 2012 (CEST)

+1. Ich muss den andere Zustimmen, das Bild ist so eher falsch, aber zumindest irreführend. Ich würde es auch so sehen, dass wenn Teilchen als Kugeln dargestellt werden, diese lokalisiert sind, was in der QM erstmal nur durch Messung möglich ist. Nach dem Bild ist z.B. nicht ganz klar, ob auch noch hinter dem Spalt eine Lokalisierung gegeben ist, und dann würde ganz sicher die Interferenz zusammenbrechen. Ich bin daher auch für's Rausnehmen des Bildes. Man könnte es ja entweder durch eins im Wellenbild ersetzen, oder die teilchen nicht als Kugeln, sondern"irgendwie verschwommen" darstellen, also in gewisser Weise eine teil-lokalisierte 1-Teilchen-Wellenfunktion. Das wäre dann evtl. besser ... Schönen Abend, --Jkrieger (Diskussion) 21:28, 29. Mär. 2012 (CEST)

Nachtrag: Eine andere Interpretation (im Sinne von virtuellen Pfaden) kann ich der Abbildung nicht abgewinnen ... dann müssten diese auch gezeigt sein und da sind nur Teilchen. Die einzige Interpretation, die ich noch sehe ist diese: Die Kugeln sollen nur die Teilchenquelle verdeutlichen und werden aber eigentlich nicht als Teilchen betrachtet, was man daraus ableiten könnte (wenn mich mein 3D nicht trügt), dass hinter den Spaltend ie Kugeln erst wieder als Events auf dem Schrim auftauchen ... aber das wäre mir für eine Erklärung, die auch OMAs ansprechen soll/muss doch etwas sehr weit hergeholt! PS: Feynman malt nur ein paar Pfeile, die von seiner Elektronenquelle wegzeigen, aber nichtmal halb bis zu den Spalten --Jkrieger (Diskussion) 21:39, 29. Mär. 2012 (CEST)

Es spricht nichts dagegen, das Experiment mit einem Strom von Teilchen vorzunehmen, ein Streifenmuster aufzunehmen und dann zu einem wohl definierten Zeitpunkt eine örtlich hoch aufgelöste Detektion der diesem Moment im betrachteten Volumen befindlichen Teilchen durchzuführen. Das ergibt dann das Bild im Artikel -- völlig real und nicht virtuell. Die Unschärferelation sorgt natürlich dafür, dass diese Teilchen, die hoch aufgelöst detektiert werden, anschließend kein Streifenmuster mehr ergeben werden. Das ist aber auch nicht nötig für die zentrale Aussage, dass auch nach allen Regeln der Kunst punktförmige Teilchen Interferenzmuster erzeugen.

Das Bild mit den Teilchen-Kreisen ist nicht falscher und nicht richtiger als eine Darstellung mit Linien als Wellenkämmen oder als unterschiedliche Pfade. Es gibt kein unter allen Blickwinkeln "richtiges" Bild eines Quantenobjekts. Warum ihr Euch so sehr gegen dieses spezifische sträubt, kann ich nicht nachvollziehen.---<)kmk(>- (Diskussion) 00:24, 30. Mär. 2012 (CEST)

Das Problem ist, dass Deine Messung einen zeitlichen Ablauf benötigt und Du schon sagst, dass die Messung die Interferenzfähigkeit der abgebildeten Teilchen zerstört. Beides wird nicht im Bild dargestellt. Schon klar, dass es schwierig ist ein gutes Bild zu finden, aber diese Darstellung suggeriert, dass man die Welleneigenschaft nicht braucht für die Beschreibung und eben das ist falsch. In jedem Fall muss ich die Teilchen mit einer Wellenfunktion beschreiben und die wird im Ortsraum i.A. keine Delta-Funktion sein. Zu dieser wird sie erst bei einer Messung der Position kollabieren. (weiter unten) --Jkrieger (Diskussion) 01:02, 30. Mär. 2012 (CEST)

Gut dargestellt. Die Essenz ist ja gerade, dass im EINGANSSPALT, also nicht zwischen dem Eingansspalt, dem Doppelspalt, und dem Schirm, lokalisierte Teilchen emmitiert werden, diese aber auf dem Weg zum Schirm keine lokalisierbaren Quanten sind, sondern Wellen (oder halt auch unendlich viele Pfade). Und dann wieder auf dem Schirm einzelne Teilchen gemessen werden. Deshalb ist es gerade irreführend diese Teilchen zwischen Eingangsspalt und Schirm zu zeigen. Erhellend aber wäre es, die Einzelteilchen-, und nicht die Wellen-Eigenschaft, gerade im Eingangsspalt und am Schirm klarzustellen. All das leistet die Graphik nicht. --Pediadeep (Diskussion) 22:30, 29. Mär. 2012 (CEST)

Nicht wirklich. Die Teilchen ändern ihren Charakter nicht wenn sie in die verschiedenen Abschnitte des Experiments erreichen. Vielmehr sind sie von vorne bis hinten immer Quantenobjekt und als solches sehr wohl prinzipiell beliebig genau lokalisierbar. Was nicht geht, ist sie auf eine Weise zu lokalisieren, die ihr weiteres Verhalten nicht beeinflusst. Das herauszustellen, ist wie bei jedem logischen Zusammenhang Aufgabe des Texts. Ein Grund das Bild zu entfernen, ergibt sich daraus nicht.---<)kmk(>- (Diskussion) 00:24, 30. Mär. 2012 (CEST)

Wie oben schon geschrieben: Für die Abbildung wäre eine Messung notwendig, die die Interferenzfähigkeit der abgebildeten Teilchen zerstört. Die Vorstellung, die viele Leser bei der Abbildung haben werden ist, dass wenn sie das Experiment ab dem "eingefrohrenen" Bild weiterlaufen lassen die gezeigten Teilchen zur Interferenz führen, ebenso wie man davon ausgeht, dass ein Wagen mit Geschwindigkeitspfeil nach rechts in einem Bild zur Mechanik weiterfährt (Tja, die QM ist halt nicht unsere Alltagserfahrung). Insofern stellt diese Abbildung keinen eingefrohrenen Zustand des Experiments dar, sondern einen völlig neuen, der sogar noch zu einem anderen Ausgang des Experiments führt! Das disqualifiziert die Abbildung IMHO (Mit den Wellenfronten wäre ich auch nicht ganz glücklich, aber besser wären sie schon) ...

Klar kann ich diesen Umstand dann im Text erläutern, dass für die Abbildung eine QM-Messung durchgeführt wurde, die den Ausgang des Experiments ändert, aber dann heißt's "Das gehört nicht in den Artikel, sondern in Kollaps der Wellenfunktion oder Quantemechanische Messung" ... oder was weiß ich wohin. Und ich könnte dann ja auch einfach nur 'nen Buckyball zeigen und im Text den Umstand erklären, dass dieser auch interferiert, wenn ich's richtig anstelle. Das ist dann zumindest weniger irreführend!

Ideal wäre meiner Meninung nach eine Animation, die die Evolution vieler Wellenpakete nacheinander incl. ihres Kollapses auf dem Schirm darstellt und wie sich dabei das Interferenzmuster aufbaut. Wer hat Lust Matlab anzuschmeißen? (Beispiel: http://www.oebv.at/downloads/products/bigbang/bb7/k26/doppelspalt.gif) --Jkrieger (Diskussion) 01:02, 30. Mär. 2012 (CEST)

Das gibt es schon auf Commons, File:Slits.gif – Rainald62 (Diskussion) 16:50, 17. Mai 2012 (CEST)

Kohärenz

DSV funktioniert auch ohne Laser - sogar mit Kerze ! Wichtig ist lediglich die räumliche Kohärenz des Lichtes. Die zeitliche ist weitgehend egal. HH 79.253.238.153 17:06, 8. Mai 2012 (CEST)

Danke für den Hinweis, ich habe einiges dazu in den Artikel geschrieben (Eingangsspalt, Beugungsordnung, Verweis auf Kohärenz (Physik)). – Rainald62 (Diskussion) 23:38, 22. Mai 2012 (CEST)

Video

Das Video entspricht (angeblich) nicht den Ansprüchen der Wikipedia. Es erklärt jedoch mMn. das Experiment recht anschaulich:

• Geheimnisse des Universums. Kleinste Teilchen - Dokumentation (ab Minute 9:10) (nicht signierter Beitrag von 87.78.248.89 (Diskussion) 08:16, 21. Jan. 2013 (CET))

bedeutung

es fehlt noch ein allgemeinverstaendlicher abschnitt (als erstes oder zweites nach der einleitung), warum das experiment den welle-teilchen-dualismus demonstriert. dazu gehoert eine beschreibung, was fuer ein verhalten erwartet wuerde, wenn es diesen dualismus nicht gaebe, also bei reinen teilchen bzw. reinen wellen. --Mario d 09:56, 16. Mär. 2013 (CET)

Abmessungen

Es ist nicht korrekt, dass die Wellenlänge kleiner als der Spaltabstand sein muss! Auf der englischsprachigen Seite steht korrekt, dass Spaltabstand und Wellenlänge eine vergleichbare Größenordnung haben müssen. Leider fehlt mir die Zeit, entsprechende Quellen zu suchen und den Artikel zu überarbeiten, der zu Recht zur Qualitätssicherung angemahnt ist. --Denkgenau (Diskussion) 10:50, 12. Nov. 2013 (CET)

Realer Abstand zwischen zwei Maxima / Minima

Der reale Abstand zweier Maxima muss nicht unbedingt trigonometrisch via $arcsin(\Delta s/a)=arctan(x/d)$ berechnet werden, sondern kann direkt mit Pythagoras gelöst werden:

$n\lambda =\Delta s=s_{1}-s_{2},n\in \mathbb {Z}$

$\Rightarrow n\lambda ={\sqrt {d^{2}+(a/2+x)^{2}}}-{\sqrt {d^{2}+(a/2-x)^{2}}}$

$\Rightarrow x=n\lambda {\frac {\sqrt {-a^{2}-4d^{2}+n^{2}\lambda ^{2}}}{\sqrt {-4a^{2}+4n^{2}\lambda ^{2}}}}$

$\Rightarrow x=n\lambda {\sqrt {{\frac {1}{4}}-{\frac {d^{2}}{n^{2}\lambda ^{2}-a^{2}}}}}$

Für kleine $n$ und große $d^{2}/a^{2}$ ergibt sich die Näherung:

$x\thickapprox n\lambda {\frac {d}{a}}$

${\frac {x}{d}}\thickapprox {\frac {\Delta s}{a}}$

Dasselbe für Minima:

$(n+{\frac {1}{2}})\lambda =\Delta s=s_{1}-s_{2},n\in \mathbb {Z}$

$\Rightarrow (n+{\frac {1}{2}})\lambda ={\sqrt {d^{2}+(a/2+x)^{2}}}-{\sqrt {d^{2}+(a/2-x)^{2}}}$

$\Rightarrow x=(1+2n)\lambda {\frac {\sqrt {-4a^{2}-16d^{2}+\lambda ^{2}+4n\lambda ^{2}+4n^{2}\lambda ^{2}}}{\sqrt {-64a^{2}+16\lambda ^{2}+64n\lambda ^{2}+64n^{2}\lambda ^{2}}}}$

$\Rightarrow x=(1+2n)\lambda {\sqrt {{\frac {1}{16}}-{\frac {d^{2}}{4n^{2}\lambda ^{2}+4n\lambda ^{2}+\lambda ^{2}-4a^{2}}}}}$

Für die Näherung ergibt sich erneut:

$x\thickapprox ({\frac {1}{2}}+n)\lambda {\frac {d}{a}}$

${\frac {x}{d}}\thickapprox {\frac {\Delta s}{a}}$

--80.171.50.181 19:35, 21. Apr. 2014 (CEST)

Die Formeln fallen allerdings mit Winkelfunktionen erheblich übersichtlicher und damit verständlicher aus. Sie sind das passende Werkzug für das Problem. Ich sehe keinen Grund, im Artikel eine andere Darstellung zu wählen.---<)kmk(>- (Diskussion) 21:23, 21. Apr. 2014 (CEST)

Das stimmt. Auf den ersten Blick als ich die trigonometrische Formel gesehen habe, dachte ich zuerst dass man damit Probleme haben könnte die Lösung direkt (also nicht auf numerischem Wege) zu berechnen. Ich bin aber über die Formel sin(arctan(x))=a/sqrt(a^2+1) gestolpert, damit hätte sich das Problem erledigt. Vermutlich lässt sich aus dieser Gleichung auch meine unanschauliche Gleichung herleiten. Danke fürs Anschauen :) --80.171.103.130 14:55, 22. Apr. 2014 (CEST)

Fehlerhafte Darstellung

In meinen Augen handelt es sich bei dem Satz:

Daniel Fischer und Robert Moshammer vom Max-Planck-Institut für Kernphysik in Heidelberg untersuchen in der Novemberausgabe 2013 der Zeitschrift Physik Journal auf den Seiten 16 und 17 eine approximative Realisierung des quantenmechanischen Doppelspaltexpertiments [...]

um eine falsche Darstellung der Sachlage. In diesem Artikel wird nämlich "nur" das Experiment einer anderen Gruppe besprochen. Zitat aus dem Artikel:

Das Forscherteam um Lothar Schmidt und Reinhard Dörner von der Universität Frankfurt hat nun ein Doppelspalt-Experiment durchgeführt, [...]

Dies sollte man korrigieren! Wenn es gewünscht wird kann ich das gerne tun. Es sollte ja nur die Namen ausgetauscht werden, und die Quelle mit den bisherigen Namen versehen werden. --78.42.73.167 19:34, 10. Mai 2014 (CEST)

Lichtausbreitung

Alle Doppelspaltexperimente belegen, daß sich Licht nicht geradlinig ausbreitet. Andere elektromagnetische Wellen tun dies übrigens auch nicht. Wenn dem so wäre, dürfte man in keinen noch so weit entfernten Stern (Sonne = größer als die Pupille) sehen ohne auf der Stelle zu erblinden. 89.96.139.146 00:44, 3. Jul. 2014 (CEST)

Nee, beim Doppelspalt macht doch der Lichtstrahl keinen Knick oder keine Kurve, auch bei Betrachtung als Teilchen fliegt da nix um die Ecke. --PeterFrankfurt (Diskussion) 04:13, 3. Jul. 2014 (CEST)

Beugungsbild eines Doppelspaltes

Da steht also als Überschrift über den Bildern: Bild und Beugungsbild vom Doppelspalt und dann als Unterschrift:

Doppelspalt Beugungsbild eines Doppelspaltes

Ich glaube zwar, dass es richtig ist, dass man das Beugungsbild des Doppelspaltes sieht und nicht das Beugungsbild der durchlaufenden Welle, aber das ist ja wohl nicht gemeint, sonst wäre der Artikel nicht so geheimnisvoll. FellPfleger (Diskussion) 22:11, 17. Jun. 2015 (CEST)

Eigentlich sollte das ein Hinweis darauf sein, dass Sprache nicht unbedingt exakt ist wenn ein Satz nicht vollständig ist. Was bei Über/Unterschrift schwierig ist. Natürlich kann man kein Beugungsbild eines Doppelspaltes sehen, wenn man keinen Doppelspalt hat, aber auch dann nicht, wenn man keine Welle hat. Also ist es nicht das Bild vom Doppelspalt, sondern das Bild einer Welle, die durch einen Doppelspalt gelaufen ist oder so ähnlich. Beides gehört zusammen. Aber das ist vielleicht mal wieder schwierig zu verstehen. FellPfleger (Diskussion) 22:42, 17. Jun. 2015 (CEST)

Material der Doppelspaltblende

Ist es richtig, dass die Blende für Photonen aus Metall sein muss? Und glänzend?

Eine Blende aus Glas würde ja nicht funktionieren, denke ich. Hat das mit dem Bandabstand des Materials zu tun? Wie weit müssen begrenzende Wände vom Doppelspalt entfernt sein?

aeerde.wordpress.com (nicht signierter Beitrag von 212.88.11.79 (Diskussion) 20:21, 28. Jan. 2016 (CET))

Nein. Es ist völlig unwichtig, wie diese Blende "funktioniert". Es geht ja hier um das "Doppelspaltexperiment". Dabei geht es eigentlich darum, dass ein sich bewegendes Etwas einen Ausbreitungsmechanismus hat der orts- und zeitunabhängig ist, so dass man die Bewegung des Objektes an jedem Ort mit identischem Verfahren vorhersehen kann. Etwa die Ausbreitung einer Wasserwelle oder eines Schallereignisses. Ein lokalisiertes Hindernis, das diese Ausbreitung beeinflusst, ist dann z.B. ein Spalt, es kann aber auch ein "inverser Spalt" sein, also etwa ein drahtförmiges Gebilde. Ein Doppelspalt ist dann lediglich eine Anordnung, in der dieses Hindernis zweifach auftritt, also etwa zwei Drähte in dichtem Abstand. Was die Abmessungen der Störung (des Spaltes) angeht, so gibt es keine Einschränkungen. Es ist lediglich so, dass ein offensichtlicher Effekt nur dann vorliegt, wenn etwa bei Wellen die Spaltmaße und Abstände in der Größenordnung der Wellenlänge liegen. Das sieht man deutlich an der Beugung von weißem Licht am Einfachspalt: die Ablenkung erfolgt im Verhältnis Wellenlänge zu Spalt, langwelliges (rotes) Licht wird stärker abgelenkt als blaues.FellPfleger (Diskussion) 13:01, 29. Jan. 2016 (CET)

Noch ein Hinweis zum thema Photonen (um das klarer zu stellen): Die Spaltblenden dürfen keine Photonen passieren lassen. Ein reflektierendes Material kann von Vorteil sein, weil es sich auch nicht aufheizt, wie es ein absorbierendes Material bei entsprechender Einstrahlleistung tun würde, aber jedes Material, dass keine Photonen passieren lässt funktioniert. Das mit dem reflektierenden Material könnte evtl. daher kommen, dass man z.B. auf ein Glas-Substrat einfach einen Spiegel mit zwei dünnen Spalten aufdampfen kann. Der reflektiert schon bei sehr dünnen Schichten >90% des einfallenden Lichts! Wenn das Material übrigens nicht ganz opak ist, sondern noch einen Teil des Lichts passieren lässt, wird das Doppelspalt-Muster evtl. schlechter zu sehen, weil es von den transmittierten Photonen überlagert wird. --Jkrieger (Diskussion) 14:08, 29. Jan. 2016 (CET)

Lückenhaft: Versuchsaufbau

Hier fehlt eine zusammenhängende Darstellung des prinzipiellen Versuchsaufbaus, z.B. am ersten Versuchsaufbau von Young. Also: Welche Art der Strahlungsquelle, welche Art von Spalt, was für ein konkreter Detektor etc. --Zulu55 (Diskussion) _Unwissen 12:07, 20. Mai 2016 (CEST)

Ja, der Abschnitt "Geschichte" könnte gerne um solche Details erweitert werden. Die englischsprachige Wikipedia hat sogar einen eigenen Artikel zum Original-Experiment. Dort lese ich, dass Young mit Sonnenlicht gearbeitet hat. ---<)kmk(>- (Diskussion) 00:01, 16. Mai 2017 (CEST)

Danke für den Hinweis. --Zulu55 (Diskussion) _Unwissen 15:32, 16. Mai 2017 (CEST)

Glänzt die Blende?

Da gibt es eventuell nicht viel zu deuteln, wenn man mal bemerkt hat, daß auch schwarze Flächen das Licht sehr stark spiegeln. Spiegelt also zwischen Schirm und Blende hin und her und es kommt dann auch zu so Zeug wie Interferenz und Beugung? (nicht signierter Beitrag von 2003:c6:e73f:d500:2da7:9447:a4e7:8a83 (Diskussion) 11. Aug. 2018, 07:33:44)

Reale schwarze Flächen zeigen zwar immer eien Rest an Reflektion. Das ist aber in der Tat nur ein Rest. Eine nennenswerte Interferenz kann man nur erreichen, wenn ein Großteil des Lichts reflektiert wird. Außerdem müssen die reflektierenden ausreichend glatt sein, damit sich eine Interferenz mit makroskopisch großer Struktur ergibt. Das ist bei realen Flächen nur dann der Fall, wenn man sie aufwändig poliert. Die angedeuteten Einwände gegen die Darstellung im Artikel ziehen daher nicht. ---<)kmk(>- (Diskussion) 04:45, 29. Mär. 2019 (CET)

Archivierung dieses Abschnittes wurde gewünscht von: Interferenz von zwischen Blende und Schirm hin und her reflekttiertem Licht spielt keine relevante Rolle. ---<)kmk(>- (Diskussion) 04:45, 29. Mär. 2019 (CET)

Diskrepanz der Abstände von Maxima (bzw. Minima) von Wellen zwischen geometrisch-rechnerisch begründeten Illustrationen und praktischen Versuchen

Interferenzbilder aus Laborversuchen: die Strecke zwischen sich wiederholenden Linien eines Interferenzmusters scheint grundsätzlich gleich zu sein (s1 = s2 ...) - zu dem im Artikel gezeigten ein weiteres prominentes Beispiel;
gezeichnete Interferenzmuster dagegen illustrieren vom Zentrum ausgehend deren zunehmenden Abstand (s2 > s1 ...) - Beispiel, davon abgesehen, dass die Maxima des eingetragenen abklingenden Sinus - wie auch in diesem Beispiel zu erkennen - offensichtlich nicht korrekt gegenübergestellt werden (die roten Bezugslinien sowie die Strecken s1 und s2 wurden nachträglich eingezeichnet); gerade so, als wäre man sich der Diskrepanz zwischen der Theorie der gezeichneten Geometrie und der Realität bewusst...
Sind diese allgegenwärtigen zeichnerischen Illustrationen (die ja immer gerne zur Erklärung herangezogen werden) in irritierender Weise falsch, weil sie beispielsweise den Einfluss der Beugung außer Acht lassen? Prinzipiell dargestellt wird die Hüllkurve als Beugungsmuster und nicht die Intensitätsverteilung als Interferenzmuster. Ich würde es wirklich begrüßen, wenn dieser Aspekt im Artikel aufgenommen bzw. schlüssig dargestellt werden könnte.-----hoep (Diskussion) 15:19, 26. Mai 2016 (CEST)

Hallo ---hoep. Deine Frage verdient eine Antwort. Ich versuche sie (mit nur einem Jahr Verspätung) zu geben: Die von Dir beobachtete Diskrepanz ist eine Folge der geometrischen Größenverhältnisse. In Prinzip-Grafiken befindet sich typischerweise der Detektionsschirm nur wenige Wellenlängen von den Spalten entfernt. In der von Dir verlinkten Grafik sind es etwa 11 $\lambda$. Das hat den didaktischen Vorteil, dass die einzelnen Wellenberge dargestellt werden können. Man erkennt, entlang welcher Linien Berg auf Berg und Tal auf Tal trifft.

In einem realen Aufbau mit optischen Licht entsprächen 11 $\lambda$ einer Länge von etwa 5 µm. So eng kann man natürlich den Detektor nicht aufstellen. Tatsächlich wählt man für Demonstrationsexperimente aus praktischen Gründen eher einige Dezimeter. Außerdem legt man die Spalte deutlich weiter auseinander. Damit werden die Bögen der Wellenfronten sehr viel flacher. Durch die größere Entfernung der Spalte haben die ersten Maxima einen entsprechend kleineren Winkel von der Mitte. Beides zusammen führt dazu, dass die Abstände der ersten Maxima nahezu gleich bleiben.

Ich hoffe, Deine Frage ist damit ausreichend beantwortet. Ob dieser Zusammenhang im Artikel untergebracht werden sollte, ist mir noch nicht recht klar. Bin noch unentschieden.---<)kmk(>- (Diskussion) 23:42, 15. Mai 2017 (CEST)

Ich hab diese Randbedingung grad mal noch kurz untergebracht.--Ulfbastel (Diskussion) 14:05, 12. Feb. 2018 (CET)

Abschnitt Experimentelle Beobachtungen

Es wäre meines Erachtens sinnvoll in Punkt 2 im Abschnitt "Experimentelle Beobachtungen" eine andere Messmethode anzugeben, da das Verschließen eines Spaltes bei einer Wasserwelle ebenfalls eine mögliche Interferrenz verhindern würde und der Effekt somit nicht überraschend ist, geschweige denn den Welle-Teilchen-Dualismus von Elektronen betont. --Martin, 15:08, 19.März 2018(nicht signierter Beitrag von 95.90.209.150 (Diskussion) 15:08, 19. Mär. 2018 (CET))

Damit hast Du vollkommen recht. Ich habe das korrigiert. (Natürlich ist es trivial, dass ein Einfachspalt keine Doppelspalt-Interferenz zeigt). Danke! --Pyrrhocorax (Diskussion) 16:15, 20. Mär. 2018 (CET)

Ich bin damit nicht zufrieden. Jetzt steht da, dass man per Polfilter einen Spalt zu macht (je nach Polarität des jeweiligen Teilchens den einen oder den anderen). Damit ist es doch wieder nur ein Einfachspaltexperiment, nur dass die Position des Spalts von der Polarität des Teilchens abhängt. Ich sehe noch nicht, wie hier experimentell gezeigt wurde, dass durch die prinzipielle Messbarkeit, welcher Spalt genommen wurde, der Wellencharakter zusammen bricht. Aus meiner Sicht misst der Aufbau nicht, welcher Spalt genommen wurde, sondern der Aufbau erzwingt, dass ein bestimmter Spalt genommen werden muss, misst dann beim Auftreffen die Polarität und kann dann folgern welcher Spalt genommen wurde und stellt dann – oh Wunder – fest, dass die Welleneigenschaft zusammenbricht. (Ich will die experimentellen Erkenntnisse jetzt nicht anzweifeln, ich kapiers bloß nicht.)

Sagen wir, wir hätten bei einer Tierart beobachtet, dass wenn man die Tiere durch ein Doppeltor schubst, sich ein komisches Muster bei der Auftreffenswahrscheinlichkeit an der dahinter liegenden Wand ergibt. Wir stellen weiterhin fest, dass es egal ist, ob ich hundert Tiere gleichzeitig oder ein Tier nach dem anderen durch schubse. Die Tiere beeinflussen sich also nicht gegenseitig. Mache ich eins der Tore zu, schlagen die durchgeschubsten Tiere einfach direkt hinter dem offenen Tor ein. Wir vermuten also, dass die Tiere in irgendeiner Art durch das schiere Vorhandensein einer zweiten Passage, sich ggf. komisch verhalten (z.B. weil sie sich nach Passage des einen Tores manchmal zum anderen offenen Tor umzudrehen versuchen, was ihre Bahn ggf. ändert – auf jeden Fall eine Sache, die nur vom Tier und den für das Tier prinzipiell passierbaren Spalten abhängt). Gestalte ich die Tore jetzt derart (Verängungen und Hürden, die z.B. anhand von Größe und Sprunkraft diskriminieren), dass die eine Hälfte der Tiere nur links hindurch kommt, während die andere Hälfte nur rechts passieren kann und bricht jetzt das Doppeltormuster zusammen, habe ich doch nicht bewiesen, dass das Muster Zusammenbricht, weil ich nun im Nachhinein durch vermessen der Tiere sagen konnte, durch welches Tor jedes gekommen sein muss, sondern weil jedes Tier schlicht nur die Möglichkeit hatte durch eins der Tore zu kommen und allein dadurch die Selbstinterferrenz zerstört wurde.

Wo ist jetzt mein Denkfehler? Ist es etwa so, dass das Interferrenzmuster mit Polfiltern vor den Spalten nur dann zusammen bricht, wenn ich auch am Beobachtungsschirm mittels Polfiltern die Teilchen diskriminiere? Bricht also das Muster nicht zusammen, wenn ich zwar an den Spalten Polfilter habe, der Beobachtungsschirm aber so beschaffen ist, dass ich die Polaritäten nicht auseinander halten kann? Wenn dem so ist, dann sollte das nochmal genauer ausgeführt werden. (Was ist dann die Interpretation? Das Universum weist dem Teilchen erst dann eine Polarität zu, wenn die Position des Teilchens wegen Diskriminierung am Polfilter davon abhängt?) —217.69.241.156 17:33, 16. Okt. 2018 (CEST)

Glänzen Elektronen?

Aus was besteht eigentlich die Blende, wenn nicht aus Elektronen ? FellPfleger (Diskussion) 00:18, 31. Dez. 2018 (CET)

Üblicherweise aus Atomen und Molekülen, die natürlich in den Hüllen Elektronen enthalten. --Bautsch 01:11, 31. Dez. 2018 (CET)

Das heißt also, da die Hüllen üblicherweise außen liegen, dass eine einlaufende Welle (oder auch ein einlaufendes Elektron) nicht mit einem Spalt wechselwirkt, sondern mit den Elektronen, die den Spalt bilden? FellPfleger (Diskussion) 01:56, 31. Dez. 2018 (CET)

Bei dem Experiment von C. Jönsson waren die Spalten ca. 1 $\mu m$ breite (längliche) Löcher in einer galvanisch erstellten Kupferfolie (ein Kupferatom hat eine Ausdehnung von um die 140pm). Die Breite der Stege dazwischen waren ähnlich ca. 1 $\mu m$ breit. Die Elektronen wurden mit 40 kV beschleunigt, hatten also etwa 1/3 Lichtgeschwindigkeit. Was auf die Kupferfolie traf, blieb wohl stecken. Die Anzahl der Elektronen, die an den Spalträndern vorbei kratzten und doch noch auf dem Schirm landeten, dürfte im Verhältnis zu der Anzahl derer, die unbehelligt (unbeeinflusst) durch die Spaltöffnungen kamen, bei der angegebenen Geometrie verschwindent gering gewesen sein. Interessant sind dazu auch die Bemerkungen von Jönsson zu der Wahl als schönstes Experiment in dem rororo Taschenbuch: "Die Top Ten der schönsten phys. Experimente". ArchibaldWagner (Diskussion) 17:42, 23. Nov. 2020 (CET)

Aber richtig bleibt daneben natürlich auch, dass die Elektronen, die nicht unbehelligt hindurch kommen, mit den gebundenen Elektronen des Kupfers wechselwirken (d.h. zusammenstoßen). --Bleckneuhaus (Diskussion) 19:17, 23. Nov. 2020 (CET)

Ja hallo @Bleckneuhaus: richtig. Ich habe geschrieben, das die allermeisten stecken bleiben (von denen, die auf die Folie treffen), sprich nicht in den "Beugungsraum" auf die anderen Seite der Folie kommen. Denn Elektronen haben eine ziemlich kleine Masse (anders als die alphas bei Rutherford) und wechseln sehr intensiv mit den vielen Hüllenelektronen und den Kernen in der viele, viele, viele Atomlagen dicken Kupferfolie. Wenn es auch nicht Blei war, aber Kupfer ist auch kein leichtes Element und 40 kV Elektronen sind keine GeV Elektronen. Das ist jetzt so meine Mutmaßung nach meinen Erfahrungen von Vielfachstreuungen in Apparate-Simulationen in der Hochenergiephysik. Die wenigen "Randelektronen" dürften das theoretisch perfekte Beugungsbild sicher etwas stören, aber nur so wenig, dass es bei der qualitativen Bildbeurteilung nicht merkbar ist. Ganz abgesehen davon, dass die Randfläche des Spaltes keinesfalls einer mathematisch "ideal glatten" Fläche entsprach, sondern aufgrund des Herstellungsverfahrens wohl ziemlich rauh gewesen ist. ArchibaldWagner (Diskussion) 20:29, 23. Nov. 2020 (CET)

Bei 40keV dürfte es auch reichlich Sekundärelektronen geben. Die beleuchten den Schirm diffus und ohne Beugung.--Bleckneuhaus (Diskussion) 21:02, 23. Nov. 2020 (CET)

Philosophische Konsequenzen des Experiments

Ein Hinweis auf die o.g. Konsequenzen könnte dem Artikel nicht schaden. Heisenberg sah darin die eigentliche Bedeutung der gewonnenen Erkenntnisse. Ob z.B. ein Elektron als Teilchen oder als Welle sich darstellt, hängt davon ab, ob es beobachtet (gemessen) oder nicht beobachtet wird. Heisenberg schloss daraus, dass es keine von unserer Wahrnehmung unabhängige, "objektive" Wirklichkeit gibt, dass unsere Beobachtung vielmehr Wirklichkeit miterschafft. So ist es auch mit Schrödingers populärer Katze, die in einem Überlagerungszustand zwischen Leben und Tod ist, bis wir nachsehen, bzw. "messen". - Ich will hier nicht den Klugscheißer spielen, sondern jemanden vom Fach anregen, das in den Artikel einzubauen. --Der Hirte (Diskurs?) 22:52, 11. Feb. 2021 (CET)

Da ist man inzwischen sogar schon weiter, Heisenbergs Philosophie ist nicht das letzte Wort. Sieh mal Delayed-Choice-Experiment#Heisenberg-Mikroskop (von Weizsäcker). Aber mal sehen, was da zu tun ist. (1 Tippfehler bei Dir korrigiert.) --Bleckneuhaus (Diskussion) 11:33, 12. Feb. 2021 (CET)

Okay!--Der Hirte (Diskurs?) 16:23, 12. Feb. 2021 (CET)