La doble rendija de Young

¿Tengo razón al pensar que la distribución de probabilidad (general) del fotón en un experimento de doble rendija en la pantalla tiene la forma | ψ | 2 = C mi α X 2 porque 2 ( β X ) ? (Debido a la superposición de las 2 funciones de onda de forma gaussiana de las rendijas independientes) Gracias.

Respuestas (1)

En una palabra, .

Ahora aquí hay algunos consejos para la prueba. La prueba exacta depende directamente del ejercicio dado.

  1. Supongamos que dos rayos cohesionados R 1 y R 2 , que fueron emitidos por la misma fuente S. Después de viajar a través de dos divisiones, estos rayos interfieren juntos en METRO ( X , Y , Z ) T .

  2. Considere que la pantalla en la que interfieren los rayos está lo suficientemente lejos como para que la forma de onda esférica debida a la difracción de los rayos en los bordes de las divisiones (que producen la interferencia) pueda considerarse como su plano tangente.

  3. Sabemos que la intensidad en cualquier punto de interferencia dado de dos ondas de la misma amplitud se expresa de la siguiente manera, donde Δ Φ es la diferencia de recorrido entre ambos rayos:

    I ( METRO ) = 2 I 0 ( 1 + porque Δ ϕ ) = 4 I 0 porque 2 Δ Φ 2

  4. Tenga en cuenta que para crear los dos rayos coherentes que deben interferir, R 1 y R 2 , uno de los rayos atraviesa un espejo. Esto crea una diferencia de recorrido entre ambos rayos: Δ ϕ = π

  5. Calculando la diferencia de longitud S 2 METRO S 1 METRO . Suponiendo eso W y es el ancho de las divisiones de Young, entonces nos damos cuenta de que

    S 1 METRO S 2 METRO W y

  6. Ahora podemos usar la expansión de Taylor de primer orden para la suma de cuadrados. Esto da como resultado la distancia exacta de viaje, a partir de la cual podemos determinar la diferencia de fase entre ambos rayos.

  7. Ahora sumamos todas las contribuciones idénticas de todos los puntos de interés y determinamos la intensidad del fotón en un punto de interferencia, como M:

    I ( METRO ) = 4 I 0 porque 2 ( π a X z λ )

¡Espero que esto ayude!

@henry, quisiera una prueba de que la intensidad de una interferencia METRO ( X , y , z ) punto de dos ondas de la misma amplitud es I ( METRO ) = 4 I 0 porque 2 Δ Φ 2 ? Al volver a leer su pregunta, me pregunto si mi respuesta señala lo que estaba buscando. El consejo más importante es recordar las fórmulas del coseno.