Interferenza ta’ Elettron ta’ Doppju Fetxa

1 · Ippreddi

Elettroni mfirex wieħed wieħed minn żewġ fetxiet dojoq jibnu mudell ta’ interferenza fuq skrin, eżattament bħall-mewġ tad-dawl. Elettron aktar mgħaġġel (tul ta’ mewġa ta’ de Broglie inqas) jipproduċi strixxi ta’ interferenza aktar wiesgħa jew dojoq?

• Istrixxi dojoq — l-ispazjar ta’ l-istrixxi hu proporzjonali għat-tul ta’ mewġa, u elettroni aktar mgħaġġla jkollhom tuli ta’ mewġa inqas.
• Istrixxi wiesgħa għal elettroni aktar mgħaġġla.
• L-ispazjar ta’ l-istrixxi ma jiddependix mill-veloċità ta’ l-elettron.

2 · Tħejjija

1. Iftaħ il-preset ta’ electron-double-slit u agħfas Reset. Distanza bejn il-fetxiet = 100 nm, distanza ta’ skrin = 50 cm.
2. Attiva l-qarijiet ta’ tul ta’ mewġa ta’ de Broglie u spazjar ta’ l-istrixxi.
3. Issettja l-enerġija ċinetika ta’ l-elettron għal kull prova u irrekordja l-ispazjar ta’ l-istrixxi ta’ interferenza fuq is-skrin.

3 · Ħu d-Dejta

Ipinġi l-ispazjar ta’ l-istrixxi y (ass ġewwa) kontra t-tul ta’ mewġa λ (ass mal-ġenb) għat-tliet provi tiegħek. Il-linja hi dritta mill-oriġini?

4 · Analizza

1. Għal prova waħda, ikkalkula λ = h/√(2m_eK), imbagħad l-ispazjar ta’ l-istrixxi y = λL/d bl-użu ta’ distanza ta’ skrin L = 50 cm u distanza bejn il-fetxiet d = 100 nm. Qabbel it-tnejn mat-tabella.
2. Ispjega għalfejn din hi l-istess formula ta’ doppju fetxa eżatta użata għad-dawl — meta taċċetta li l-elettroni jkollhom tul ta’ mewġa, il-mudell ta’ interferenza tagħhom jobdi matematika ta’ mewġa identika.

5 · Estendi

1. B’mod notevoli, dan il-mudell ta’ interferenza jinbena anki meta l-elettroni jintfaċċaw mill-apparat wieħed waħdu, b’vojt twal bejniethom. Ispjega għalfejn dan jeħieġ l-idea li l-elettroni sempliċement jinterferu MA’ XULXIN, u minflok jissuġġerixxi li kull elettron b’xi mod “jinterferi ma’ ruħu.”
2. Jekk tissettja detettur biex jiddetermina minn liema fetxa kull elettron fil-fatt għadda, il-mudell ta’ interferenza jisparixxi — tikseb żewġ ċinej sempliċi minflok. Għalfejn “li tkejjel liema triq” tista’ tfixkel fundamentali l-interferenza tal-mewġa?

Il-Fiżika Wara Dan l-Esperiment

← Lura għall-esperiment

138 Folja ta’ Lab ta’ Fiżika Stampabbli u B’Xejn