Si realiza un experimento de doble rendija de electrones (con un electrón a la vez), obtiene un patrón de interferencia como de costumbre. Me pregunto qué pasaría si dispersas un fotón (con una energía dada) de cada electrón después de que haya pasado por las rendijas. ¿Cambiaría el patrón de interferencia?
Lo que me confunde es el hecho de que el electrón no tiene un momento definido (dirección) después de pasar por las rendijas, por lo que no estoy seguro de qué efecto tiene el fotón. ¿Hace que la función de onda colapse hasta un momento definido, en cuyo caso desaparece el patrón de interferencia? ¿O hace algo intermedio, reduciendo la visibilidad pero no del todo? ¿Y cómo afecta la energía del fotón al resultado?
Además, en términos del principio de complementariedad, debido a que el fotón se dispersa después de que el electrón ya pasó por ambas rendijas, no parece revelar nada sobre qué camino tomó el electrón, entonces, ¿por qué el fotón debería hacer alguna diferencia?
El patrón de interferencia desaparece si te metes con el electrón en cualquier momento después de las rendijas. Puedes pensarlo de esta manera...
El electrón viajará al objetivo y generará el patrón de "interferencia" si no se perturba cuando hay ranuras... una función DSE de onda típica.
Cualquier electrón o cualquier fotón puede tener su camino perturbado en el camino... esto hará que "recalcule" un nuevo camino o función de onda. Por ejemplo, un fotón de una estrella puede golpear un espejo en la Tierra y ser enviado de regreso al espacio.
El concepto de función de onda se puede usar de diferentes maneras: 1) se podría desarrollar una función de onda para describir todos los caminos posibles y es un gráfico de probabilidad, este es el patrón típico de DSE, muestra el promedio de muchos impactos; 2) se podría desarrollar una función de onda para un solo fotón basada en un solo camino conocido o teorizado.
Hay un experimento en el que el científico afirmó que cuando se encendía la luz en las rendijas y se desconectaba la cámara, aparecía el patrón de interferencia y cuando la cámara estaba grabando, el patrón desaparecía... ¡algo increíble!
Entonces, no es solo la interacción con los fotones, sino la interacción del electrón con el fotón y con el sensor en la cámara (no estoy seguro de si este experimento se verificó alguna vez o si fue solo una afirmación basada en la extrapolación de otros experimentos). Pero en en cualquier caso, si es cierto, puede significar que para que el electrón "recalcule" su trayectoria se requiere que el fotón sea absorbido en una posición conocida (es decir, la trayectoria del fotón o la función de onda colapsa o se vuelve conocida).
También dice en su pregunta que no se conoce el momento de los electrones después de las rendijas, eso no es cierto si consideramos los electrones uno a la vez ... el electrón ha elegido uno de los caminos probables en función de la probabilidad y QM ... y ayudará a mostrar el patrón DSE eventual que emerge.
La energía de un fotón nunca es cero... la energía del fotón afectaría la probabilidad de interactuar con el electrón... un montón de rayos gamma (alta energía) nunca podrían interactuar... habría un patrón de interferencia. En el otro extremo del espectro... por ejemplo, las ondas de radio... también pueden tener una baja probabilidad. Puede ser que la luz de 1um dé la probabilidad más alta y, por lo tanto, el patrón se reduzca.
La intensidad (número de fotones) también es importante, la luz débil tendría menos interacciones (patrón visible) pero la intensidad fuerte reduciría el patrón.
david blanco
Ghorbalchov