Relación entre las propiedades materiales de un borde y las franjas detrás de este borde

El experimento de la doble rendija muestra franjas en una pantalla. Al cerrar una de las rendijas, todavía hay un patrón de interferencia en la pantalla detrás de la rendija. Al ampliar la rendija, todavía vemos franjas entre las sombras y el área expuesta. Incluso con fotones o electrones individuales. Entonces, un solo borde es suficiente para obtener una distribución de intensidad en una pantalla.

Por otro lado, usando un filtro de polarización es posible dejar pasar alrededor del 50% de la luz (para campos eléctricos igualmente distribuidos de los fotones involucrados). Usando un segundo filtro, girado 90° con respecto al primero, no pasa luz (de longitud de onda adecuada).

El hecho sorprendente es que al usar un tercer filtro entre los otros dos (mejor por debajo de 45 °), pasa algo de luz. Eso significa que tiene que haber una influencia de las rendijas. Las rendijas rotan el campo eléctrico del fotón. Pero las rendijas están hechas de bordes y un borde (un término de la geometría) en realidad es algún material. Entonces, para ser precisos, tiene que haber una interacción entre los fotones y el material de los bordes.

En el experimento con electrones, un potencial electrostático cambia las dimensiones de las franjas:

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b6/Moellenstedt_biprisma_voltage_shadow.JPG/355px-Moellenstedt_biprisma_voltage_shadow.JPG

Estas imágenes de las distribuciones de intensidad fueron realizadas por G. Möllenstedt (no disponible en la Wikipedia en inglés) y H. Düker en un experimento biprisma:

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8b/Moellenstedt_biprisma_schematic_arrangement.JPG

Y se dio una explicación con la ayuda de un modelo de cilindro electrolítico (Elektrolytischer Trog), por qué cambia la distribución de intensidad:

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/69/Moellenstedt_100-fach_vergr%C3%B6%C3%9Fertes_Modell_des_Biprismas_im_elektrolytischen_Trog.JPG/631px-Moellenstedt_100-fach_vergr%C3%B6%C3%9Fertes_Modell_des_Elektromasgtis_Tekromasgtis.JPG

Según Möllenstedt, Düker, Beobachtungen und Messungen an Biprisma-Interferenzen mit Elektronenwellen, Zeitschrift f. Physik, Banda 145, 1956, S. 377

Hace en un experimento con luz

  • el uso de diferentes materiales de la placa ranurada o
  • el uso de un material con diferentes temperaturas
  • o diferentes potenciales electrostáticos

cambia las dimensiones de las franjas (anchos y posiciones) también?

¿Puede aclarar lo siguiente en el texto de su pregunta? ¿A qué bordes te refieres? ¿A qué material te refieres? el polarizador?

Respuestas (1)

Creo que aquí hay dos cuestiones diferentes.

En primer lugar, los polarizadores no son materiales con rendijas en una dirección determinada (me parece que lo estás sugiriendo), al menos no en el régimen óptico, son materiales que interactúan con la luz de tal manera que dejan pasar la luz. con un cierto tipo de polarización. Por lo tanto, en el experimento con tres polarizadores lo que está sucediendo es: permítanme llamar X ^ y y ^ la base del plano transversal, por lo tanto después del primer polarizador tendríamos un campo con polarización mi 1 = mi 0 y ^ , el polarizador en θ = 45 o dejaría pasar la componente de este campo sobre su eje, que sería el resultado de girar con este ángulo la base inicial, es decir, en la base del segundo polarizador' mi 2 r o t = mi 0 porque 45 o   y ^ r o t , transformándose nuevamente en la base inicial que tendríamos mi 2 = mi 0 porque 45 o ( porque 45 o X ^ + pecado 45 o y ^ ) , ya que el tercer polarizador está en el X ^ eje su salida sería la componente x de mi 2 , es decir mi 3 = ( mi 0 / 2 ) X ^ .

En resumen, el polarizador en medio de los otros dos gira el plano de polarización inicial de la onda al tomar sus componentes en base girada, y por lo tanto permite que hubiera una componente normal al plano de polarización original, lo que no sucedería. de lo contrario.

Sobre el experimento de dos rendijas, como sugieres que diferentes materiales producen resultados diferentes, si calientas mucho el aire, verás cambios debido al cambio del índice de refracción, pero si preguntas sobre cambios solo en el material, diría que los únicos cambios que podrían afectar el experimento (aparte de modificar las rendijas) serían usar materiales con diferente transparencia, ya que si dejas pasar un porcentaje de la luz que sería bloqueada por una superficie metálica de lo contrario, obtendrás interferencia no sólo entre la luz procedente de las dos rendijas sino también con la luz de fondo que ha pasado por las zonas del material que antes eran 100% reflectantes.

No estoy de acuerdo con que el único atributo posible del material de barrera sea la opacidad. Más bien, debería esperar poder establecer un experimento que medirá el haz en términos de su conservación. Eso significa que un material reflectante o fotométrico afectaría el resultado ya sea que la conservación se mida explícita o implícitamente, es decir, no se mediría en absoluto.