¿Patrón de difracción de una sola rendija para electrones?

Leyendo sobre el experimento de doble rendija de Young para electrones, se afirma que el patrón de difracción se observa cuando ambas rendijas están abiertas pero no para una sola rendija (supongo que esto es equivalente a que no haya patrón de difracción cuando se coloca un observador para medir qué rendija pasa el electrón).

Y, sin embargo, se observa un patrón de difracción para la luz que pasa a través de una sola rendija. No he leído acerca de que esto se observe para los electrones. ¿Por qué esto es tan? Yo pensaría que las funciones de onda que describen todas las partículas de materia son de la misma forma y se comportarían de la misma manera. Pensé que quizás tenía que ver con no poder crear rendijas lo suficientemente pequeñas para observar el patrón de difracción de electrones, pero eso no puede ser cierto porque el espaciado de las franjas para dos rendijas y una rendija ancha es el mismo si la distancia entre rendijas es el mismo que el ancho de la rendija simple. Entonces, si podemos crear rendijas lo suficientemente pequeñas para espaciarlas d, entonces seguramente podemos crear una sola rendija de ancho d.

Indique las referencias de las reclamaciones. La difracción siempre ocurre, es solo que el patrón es muy diferente cuando la onda pasa a través de dos rendijas frente a una rendija.
¿Dónde escuchaste eso? No creo que lo que dijiste sea cierto.
Estoy leyendo Quantum Mechanics, 2ª edición, Bransden y Joachain. Dice 'debe tenerse en cuenta que si una rendija está cerrada en un experimento de dos rendijas, el patrón de difracción no aparece' Oh, ya veo. Creo que esto se aplica a este caso porque las rendijas son tan estrechas que un patrón de difracción de una sola rendija estaría tan disperso que quizás solo vería un mínimo en la periferia de la pantalla, apenas perceptible. El ancho de la ranura tendría que aumentarse aproximadamente a la separación de las ranuras para ver un patrón perceptible a partir de una sola ranura.
Puede ser útil distinguir las palabras "difracción" e "interferencia". Con dos rendijas se obtiene la difracción de cada rendija y también la interferencia de las ondas de las dos rendijas. Con una rendija obtienes solo el patrón de difracción asociado con esa rendija. Sin embargo, tenga en cuenta que con los electrones también hay fuerzas electrostáticas que deben tenerse en cuenta en el análisis de cualquier experimento preciso.

Respuestas (2)

Después de una larga búsqueda con variaciones, obtuve un PDF del artículo reciente sobre la interferencia de electrones de una sola rendija. Del resumen:

Hemos realizado este experimento con una rendija, en lugar de dos, donde los electrones balísticos dentro del gas de electrones bidimensional se difractan a través de un pequeño orificio formado por un punto de contacto cuántico (QPC). Como el ancho de QPC es comparable a la longitud de onda del electrón, el perfil de intensidad observado se modula aún más por los modos de guía de ondas transversales presentes en el inyector QPC.

el papel en sí está aquí

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La complejidad se debe al hecho de que también están comprobando las fases de Aharonof Bohm, y el documento necesita una lectura cuidadosa, pero las cifras muestran la difracción de una sola rendija.

Tienes razón.

Si puede crear una única rendija cuyo ancho sea del orden de la longitud de onda de De Broglie de un haz de electrones, entonces debería observar un patrón de interferencia.

Y esto en realidad se ha hecho experimentalmente, ver por ejemplo: https://doi.org/10.1119/1.1987592 .

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