Parçacıklarla Çift Yarık: Desen Tek Tek Oluşur
de Broglie'ye göre momentumu $p$ olan her parçacığa $\lambda = h/p$ dalga boyu karşılık gelir. $V$ gerilimiyle hızlandırılan bir elektron için klasik olarak $p = \sqrt{2m_e eV}$, göreli olarak $pc = \sqrt{K^2 + 2Kmc^2}$ ($K = eV$) olur.
Parçacıklar ekrana birer birer, nokta olarak çarpar; her birinin nereye düşeceği öngörülemez. Ancak düşme olasılığı $|\psi|^2$ ile belirlenir ve çok sayıda parçacıktan sonra ekranda çift yarık girişim deseni belirir: $$I(\theta) \propto \cos^2\!\left(\frac{\pi d\sin\theta}{\lambda}\right)\left[\frac{\sin(\pi a\sin\theta/\lambda)}{\pi a\sin\theta/\lambda}\right]^2$$
Hangi yarık bilgisi
Her parçacığın hangi yarıktan geçtiği ölçülürse iki yolun genlikleri artık toplanmaz; olasılıklar toplanır: $P = |\psi_1|^2 + |\psi_2|^2$. Girişim saçakları kaybolur, yalnızca tek yarık kırınım zarfı kalır.
Parametreler
Parametre değiştirildiğinde ekran temizlenir. Az sayıda noktada desen görülmez; birkaç bin parçacıktan sonra saçakları görün.
Hesaplama
Bunu dene
1. Elektronu $V = 100$ V ile hızlandırın. de Broglie dalga boyu nedir? Gerilimi 4 katına çıkarınca dalga boyu nasıl değişir?
Açıklama
2. Geliş hızını en düşüğe alın ve ilk 20 parçacığı izleyin. Desen görünüyor mu? "+1000" ile birkaç kez ekleyin. Histogramın kuramsal eğriye uyumu nasıl değişiyor?
Açıklama
3. Birkaç bin parçacıkla deseni oluşturun, sonra "Hangi yarık dedektörü"nü açıp tekrar biriktirin. Ne değişti? Saçakların yerine ne kaldı?