Partikel-bølge dualitet

Fra Wikipedia, den frie encyklopædi
Gå til: navigation, søg

Partikel-bølge dualiteten er et fænomen, som man arbejder med inden for kvantemekanik (fysik).

Partikler, som vi kender dem fra atomfysikken, såsom elektronen, der i Bohrs atommodel fra 1913 optræder som punktbestemte objekter, bliver i kvantemekanikken, hvis teoretiske del blev formuleret i midten af 1920'erne af Werner Heisenberg, Erwin Schrödinger, Wolfgang Pauli og Paul Dirac, beskrevet som bølger.

Det var i 1924 den franske fysiker de Broglie, der fremsatte teorien om, at al stof kan opfattes som bølger.

Det vel nok mest anvendte eksempel på partikel-bølge dualiteten er, at elektroner (også molekyler, der kan bestå af op mod 100 atomer), der bevæger sig igennem en dobbelspalte, danner et interferensmønster på sigt. Den enkelte udsendte elektron interfererer altså med sig selv. Ifølge fortolkninger kan elektronens position først defineres i det øjeblik, at den rammer den plade, som den rammer ind på efter at have bevæget sig igennem dobbelspalten.

Lyset bliver til tider beskrevet som bølger, og til tider som partikler. Om lyset beskrives som bølger eller om det beskrives som partikler afhænger af forsøgsbetingelserne. Fx er det ikke muligt at beskrive lyset som partikler i et dobbeltspalte-eksperiment, da det ikke vil kunne forklare, at der dannes et interferensmønster. For at forklare den fotoelektriske effekt vil det derimod ikke være muligt at anvende bølgemodellen. Man vil i stedet anvende en partikel-model med henvisning til fotonens impuls, som overføres til elektronen, hvorved elektronen løsrives fra den ladede metalplade.


Populær Bølge-partikel dualitet beskrivelse:

Analog med at foton (lys) ikke "er" - da den kan opfører sig enten som en Partikel eller en Bølge - Bør beskrivelsen af værdien af en lodseddel, ikke indeholde "er", da den ikke er den samme før og efter lodtrækningen. Værdien / virkeligheden skifter for lodsedlen, alt efter om lodtræknings resultatet er foretaget , kendt eller ej. - Før lodtrækning, er lodseddel en statistiske sandsynlighed (bølge), - Når lodtrækningsresultat er ukendt, er lodseddel i en uklar position. - Hvis lodtrækningsresultat er kendt, er lodseddel: 1. Gevinst (foton); 2: Nitte.

Lodseddel egenskaber kan ikke beskrives - men "er" ikke - da den er flere ting på en gang alt efter hvornår, og om spørgeren kender til lodtrækningsresultat eller ej. Lodseddel skifter mellem - at være en chance, i en uklar position eller være en gevinst/nitte - alt efter kendskab til lodtrækningen og tidspunkt.

Tilsvarende er udsendte lysbølge en foton når fotoelektriske effekt ses ved interferens mønster på plade, men bølge når den bevæget sig af to mulige veje gennem to spalter til interferens knude punkt.

Brydes interferens mønstret når foton vej er "kendt" efter bølgen har passeret pladen?

Forsøg i år 2014 (når resultaterne offentliggøres) vil afklare spørgsmål: Interferens mønstret styrke måles versus fotoelektriske effekt på halv gennemsigtelig plade styret elektronisk (f.eks. 0, 1/4, 1/2, 3/4 eller hele pladen). Fotoner der går gennem halv gennemsigtelig plade, fortsætter til en af de detektorer afhængig af foton vej.

Eksterne henvisninger[redigér | redigér wikikode]