Цель фотонной пушки в двухщелевом эксперименте

Надеюсь, кто-нибудь просветит меня по следующим вопросам:

  1. Как наводится фотонная пушка в двухщелевом эксперименте с фотоном?

  2. Если фотонная пушка настроена так, чтобы целиться в барьерное пространство между двумя щелями, неправильно ли предположить, что фотон постоянно попадает в это пространство при каждом выбросе фотона?

  3. Если фотонная пушка направлена ​​на барьерное пространство между двумя щелями, и если расстояние между щелями значительно больше, чем ширина фотонной пушки, каковы будут результаты на детекторной пластине за двумя щелями?

Не знаю о 1 и 3, но для № 2 луч недостаточно узок, чтобы один фотон следовал сразу за другим. А также, весь смысл эксперимента в том, чтобы продемонстрировать корпускулярно-волновой дуализм. Если вы видите их больше как волны (почти) в любом месте, куда вы нацелитесь, некоторые из них пройдут, но в зависимости от угла вы можете не получить интерференционную картину, которую искали.
Не забывайте, что даже за любым острым краем вы обнаружите паттерн распределения интенсивности. Чтобы четко увидеть этот узор, нужно использовать точечный источник и монохроматический свет. Таким образом, есть область, где длина отражается или поглощается, область, где свет не подвергается влиянию, и область между ними, где свет отклоняется таким образом, что возникают полосы, то есть распределения интенсивности.

Ответы (1)

Диаграммы, которые обычно фигурируют в учебниках и научно-популярных книгах, имеют сильно преувеличенный поперечный масштаб. Щели для версии эксперимента с оптическими длинами волн обычно расположены на расстоянии менее миллиметра друг от друга и порядка одной десятой миллиметра или меньше в ширину.

Это означает, что они разделены меньше, чем естественная ширина падающего луча, и в наивном понимании вы, естественно, ожидаете, что некоторое количество фотонов пройдет через каждую щель.

Демонстрационная версия, которую я использую в классе, имеет прорези шириной около 0,1 мм, разделенные расстоянием между центрами примерно 0,25 мм; дешевый лазер, который мы используем для их освещения, имеет пятно диаметром около 2 мм, поэтому он легко закрывает обе щели (или несколько, если я использую часть аппарата, где их больше).