Experimento de doble rendija de Young - hecho en casa

Quiero hacer el experimento de la doble rendija para demostrar la dualidad onda-partícula a personas ajenas a la física. Puedo hacerlo en papel y tratar de explicar las matemáticas y la física detrás de esto, pero es algo aburrido para los que no son físicos sin una demostración. Construir las rendijas y usar un láser para mostrar el patrón de interferencia es fácil, pero ¿cómo me doy cuenta del 'dispositivo de medición', que detecta a través de qué rendija pasó un fotón? ¿Qué tipo de aparato lleva?

editar: Parece que no estaba claro. Lo que estoy tratando de lograr es mostrar el patrón de interferencia de la función de onda y luego dejar que colapse debido a la medición de la rendija por la que pasó mi fotón / electrón / lo que sea.

No estoy seguro de cómo miden los fotones, pero si está haciendo el experimento con electrones, entonces puede iluminar la doble rendija. el electrón dispersará la luz y, por lo tanto, podrá saber por qué rendija pasó el electrón.
así que supongo que la forma más barata de conseguir un cañón de electrones práctico sería comprar un viejo televisor de tubo (quizás de una tienda de garaje) y sacarlo de allí.
Ummmm.... La función de onda pasa por ambas rendijas en la interferencia normal de Young.
Sólo he oído hablar de él como un experimento mental. No estoy seguro si se ha hecho antes. @JonCuster si está observando la rendija, entonces está obligando a la función de onda a colapsar y tomar solo una rendija.
@RishabhJain: y si está "observando" la rendija, entonces no obtiene un patrón de interferencia, consulte las respuestas a continuación.
@JonCuster Eso es exactamente lo que quiero archivar ... dejar que la función de onda colapse
Si hace esto con la luz, no está mostrando un comportamiento cuántico a menos que pueda detectar fotones individuales. De lo contrario, solo está probando la teoría ondulatoria clásica de la luz.

Respuestas (2)

Puede obtener la información de qué ruta a través de la polarización de los fotones, simplemente coloque filtros de polarización (por ejemplo, de gafas de cine 3D) con una rotación relativa de 90 grados en cada rendija (llamemos a las orientaciones 0 grados y 90 grados). Puede decidir usar esta información a través de un tercer polarizador frente a la pantalla: si su orientación es de 45 grados, entonces no tiene la información de la ruta en la pantalla y ve el patrón de interferencia, pero no lo ve. para 0 o 90 grados. Véase también Experimento del borrador cuántico .

@t.rathjen: con respecto a su edición de la pregunta, la medición de polarización del tercer filtro de polarización le dice a través de qué rendija pasó el fotón (el que tiene el filtro de polarización de la misma orientación), por lo tanto, es la "medición de qué rendija mi fotón atravesó" pareces estar buscando.

Es fácil observar los patrones en una pantalla. Veritassium hizo un video muy bueno del experimento original de Young . Aún más fácil si usas un láser.

O directamente, observe el patrón en su propia retina sosteniendo una hendidura (o un par de hendiduras) justo en frente de la pupila. Entonces fíjate en una farola de sodio o en las lámparas led navideñas de diferentes colores.

Para un registro permanente, se puede utilizar el sensor de una cámara dslr (réflex digital de lente única). Retire la lente, solo use el cuerpo. O se podría usar la tapa del cuerpo, perforar un agujero, cubrir el agujero con una doble rendija y observar el patrón. Así es como hice las imágenes en este compuesto .

Sin embargo, lo del colapso es difícil de mostrar. Puede cerrar una de las ranuras dobles. O manipular la polarización de uno de ellos.

FWIW, puede ver la interferencia de una sola rendija sin necesidad de equipo aparte de sus dedos y una fuente de luz suficientemente brillante. Pero supongo que ayuda si eres un poco miope. ;)
@PM 2Ring. La luz del fondo de la aplicación SE es suficiente :)
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