Doppelspalt vs. Energieerhaltung

standartabweichung · Gast

ch bin Physik LK 13.2 und stehe vor einem kleinen Problem. In meinem Buch ist ein Versuchsaufbau beschrieben, in welchem ein einzelnes photon über einen halbspiegel 2 mögliche wege beschreiten kann , wobei der eine eine halbe wellenlänge wegunterschied aufweist. Beide Wege treffen nun umgelenkt durch spiegel wieder aufeinander. das im buch beschriebene ergebnis ist nun, dass das lichtquant beide wege nimmt ( o wunder der quantenmechanik) und sich am ende selbst auslöscht.
Der Versuch ist meiner Meinung nach grundsätzlich eine Art abgewandeltes Doppelspaltexperiment. Meine Frage ist nun, ob dies nicht eine verletzung des energieerhaltungssatzes darstellt? Immerhin verfügt das quant ja über eine gewisse energie, die durch die interferenz (mit sich selbst !) verlorengeht. Für den Fall, dass die wege exakt gleich lang sind ergäbt sich nach meiner schlussfolgerung sogar eine konstruktive interferenz, woher kommt nun die zusätzliche energie?! grundsätzlicher Fehler in der überlegung? Bitte um Klärung.

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Konstruktive Interferenz der beiden aufgespaltenen Wellen mit halber Amplitude ergibt ja einfach wieder die ganze Welle, also keine zusätzliche Energie.

Und bei destruktiver Interferenz kommt kein Licht aus dem Ausgang des Interferometers, da wird also alles Licht und alle Energie in die Lichtquelle zurückreflektiert.

Gast

Nachtrag:
Zur Verdeutlichung hab ichs mal im paint hingepfuscht, siehe unten. die [quelle] gibt ein einzelnes Photon ab. der [teiler] ist ein spiegel, welcher mit 50% wahrscheinlichkeit das teilchen spiegelt oder durchlässt. im ersten fall kann das teilchen also den gelbenweg nehmen, wird reflektiert und kommt wieder beim teiler an. im zweiten fall nimmt es den blauen weg. laut meinem dorn-baader buch beschreitet das teilchen nun alle möglichen wege (also beide) und löscht sich selbst aus, falls der wegunterschied die hälfte der wellenlänge beträgt (bei zwei wellen wäre das auch logisch). ich hoffe ich habe das problem verdeutlicht.

standartabweichung · Gast

sry. gast da oben bin auch ich...

laut meinem buch wird das EINZELNE teilchen aber nicht aufgespalten. es handelt sich tatsächlich um ein und dasselbe teilchen.

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Zu deinem Bild:

Einverstanden. Und was nach unten aus dem Strahlteiler rauskommt (bzw. nicht rauskommt Augenzwinkern

), ist das, was ich als Ausgang des Interferometers bezeichnet habe.

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

standartabweichung · Gast

ich glaube ich weiss wo m ein fehler liegt. danke!