En el experimento clásico de doble rendija (no el experimento de doble rendija de un solo fotón), surge un patrón de interferencia en cualquier pantalla que se esté utilizando. Siempre he oído que esto se debe a que la luz tiene propiedades ondulatorias o porque la luz es una onda.
¿El patrón de interferencia en el experimento de doble rendija es causado por la interferencia de ondas electromagnéticas o es causado por la interferencia de ondas de probabilidad?
Si es causado por ondas electromagnéticas que interfieren, entonces es justo decir que polarizar ambas rendijas de manera diferente para realizar un experimento de "hacia dónde" solo elimina la interferencia porque la luz que está polarizada de manera diferente
Si es causado por ondas de probabilidad que interfieren, entonces, ¿es justo decir que polarizar ambas rendijas de manera diferente para realizar un experimento de "en qué dirección" no mide realmente en qué dirección fueron? Es solo "preparar" para una medición. ¿Por qué desaparece la interferencia cuando se polariza de manera diferente si este es el caso?
Centrándonos solo en un aspecto de la pregunta sobre la razón por la cual el etiquetado de polarización de las rendijas eliminaría la interferencia en la interpretación de las "ondas de probabilidad":
En primer lugar, como se indica en los comentarios, se debe tener cuidado con esta interpretación de "onda de probabilidad". Es realmente una amplitud de probabilidad y como tal lleva todos los grados de libertad incluyendo la polarización del estado/campo. Cuando la parte del campo de las diferentes rendijas se etiqueta en términos de su polarización, la interferencia desaparecería. Efectivamente, uno 'traza' el grado de libertad no observado, la polarización. Esto realmente se vuelve más claro cuando haces los cálculos. Puedo agregar eso más tarde, si quieres (no tengo tiempo ahora). Por cierto, se puede recuperar la interferencia con otro polarizador detrás de la pantalla, si este polarizador selecciona una polarización común de ambos campos.
El marco subyacente del mundo físico que hemos estudiado con nuestros experimentos es definitivamente mecánico cuántico. Las partículas y ondas clásicas emergen de este nivel mecánico cuántico de una manera matemáticamente fluida.
Si uno quiere ir al marco básico de la luz, tiene que usar la mecánica cuántica. La mecánica cuántica se basa en postulados impuestos a las funciones matemáticas autoconsistentes además de los axiomas matemáticos, para conectar las medidas con las matemáticas. Crucial para QM es la regla Born
es una ley de la mecánica cuántica que da la probabilidad de que una medición en un sistema cuántico produzca un resultado determinado. Lleva el nombre de su creador, el físico Max Born.
Se puede demostrar que las ondas electromagnéticas clásicas están formadas por una confluencia de fotones, pero esto necesita el formalismo de la teoría cuántica de campos, que se basa en los postulados de la mecánica cuántica. La función de onda de un fotón se deriva mecánicamente cuánticamente mediante una ecuación de Maxwell cuantificada y no debería sorprender que las soluciones se fusionen en el límite clásico.
Nota, una sola medida. En el caso del experimento de fotón único de doble rendija, es la probabilidad de que se vea un punto en la pantalla (x, y).
Visto desde la mecánica cuántica, eso es lo que es el patrón de interferencia, la distribución de fotones acumula una densidad de probabilidad.
Es solo "preparar" para una medición.
como usted dice.
¿Por qué desaparece la interferencia cuando se polariza de manera diferente si este es el caso?
En principio, esta densidad de probabilidad es la solución del problema del valor límite de la mecánica cuántica "dispersión de fotones en dos rendijas específicas". Como las soluciones de las ecuaciones mecánicas cuánticas son en su mayoría sinusoidales, y los senos y cosenos cuando se suman o restan funciones suelen mostrar patrones de interferencia, no debería sorprender que cuando la probabilidad de medición depende de distribuciones sinusoidales, los patrones de interferencia pueden aparecer o desaparecer. dependiendo de las condiciones de contorno, en este caso las que imponen la polarización.
usuario108787
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