¿Cuáles son los requisitos específicos para un experimento de doble rendija cuántica de bricolaje?

Me sorprendió enterarme recientemente de que el experimento de la doble rendija no solo es posible con un equipo completamente común (con fotones, por supuesto), sino que en realidad parece bastante fácil. Esto es de un video tecnológico del MIT:

http://www.youtube.com/watch?v=Ippat5KPwmk&t=5m14s

Esa marca de tiempo comienza alrededor de la descripción de su dispositivo. Estas son algunas de las especificaciones:

  • Párese a 10-20 m de una fuente de luz en un entorno mayormente oscuro
  • Separación de 1/4 -1/2 mm entre los dos orificios (que actúan como rendijas para este experimento de doble rendija), alrededor de 4:56 en el video
  • Parece que los agujeros tienen un diámetro de aproximadamente 1/4 mm, pero esto no se indica explícitamente.
  • Obviamente, observe o resuelva el patrón tal vez 10 cm detrás de las rendijas con la luz ambiental protegida.

Ahora, la pregunta obvia es por qué funcionan estos parámetros. Más importante aún, ¿cuál es el proceso científico para la selección de estos parámetros experimentales? Entiendo que una combinación de la separación entre las rendijas y la longitud de onda determina la distancia entre los picos del patrón de interferencia, pero ¿cuál es la condición de la distancia entre los picos? Si este es un patrón que puede observar al mirar dentro del tubo, ¿significa eso que varios picos del patrón deben caber en el diámetro de un iris humano?

Además, ¿cuál es realmente el límite que debe satisfacerse para que la luz sea suficientemente coherente? ¿Este experimento no funcionará si los agujeros son demasiado grandes? ¿Si la fuente está demasiado cerca? ¿Cuáles son los límites reales de las matemáticas del experimento de la doble rendija que se pueden aplicar a un experimento casero real?

@mtrencseni Lo probé desde 2 ubicaciones separadas y el enlace no funciona.
No es mi sitio, funciona para mí. Pruebe el caché de Google: webcache.googleusercontent.com/…
El experimento de la rendija de Young, tal como se describe en los videos con luz ordinaria, se puede explicar de forma clásica mediante la interferencia de ondas. Sin embargo, es una buena pregunta cómo hacer la versión cuántica usando partículas individuales en casa. Me pregunto sobre el uso de un CCD enfriado capaz de detectar un solo fotón (tal vez un EMCCD) mirando una fuente astronómica débil a través de un telescopio. Si puede mostrar una película de lapso de tiempo de la acumulación de la imagen, un fotón a la vez, estaría demostrando la naturaleza cuántica de la luz.

Respuestas (1)

Puede adquirir un puntero láser en una tienda de artículos de oficina. Luego, su fuente será coherente, pero necesita expandir el haz con una lente o simplemente retroceder muy lejos. Puede ver un patrón generado a partir de un solo orificio si no recuerdo mal.

Para otro experimento casero, mira el enlace de abajo. Se puede hacer con algunos lentes polarizados de anteojos de sol o puede pedir una película polarizadora económica en línea y cortarla.

http://www.users.csbsju.edu/~frioux/polarize/POLAR-sup.pdf

No es que la fuente de luz deba ser coherente, ya que todos y cada uno de los fotones pasan individualmente a través de ambas rendijas para interferir consigo mismos. La fuente de luz debe estar lo suficientemente lejos como para que parezca un punto. De lo contrario, será como tener muchas fuentes dispersas en el espacio y eso destruirá el patrón. Aún así, un puntero láser es un buen punto como fuente y algo genial para poner en su conjunto de herramientas.
acabas de redefinir la coherencia espacial.
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