Elektron Çift Yarık Girişimi

1 · Tahmin Et

İki dar yarıktan birer birer ateşlenen elektronlar, tıpkı ışık dalgalarının yaptığı gibi, ekranda bir girişim deseni oluşturuyor. Daha hızlı bir elektron (daha kısa de Broglie dalga boyu) daha geniş veya daha dar girişim saçakları üretir mi?

• Daha dar saçaklar — saçak aralığı dalga boyuyla orantılıdır ve daha hızlı elektronların dalga boyları daha kısadır.
• Daha hızlı elektronlar için daha geniş saçaklar.
• Saçak aralığı elektron hızına bağlı değildir.

2 · Kurulum

1. Elektron çift yarık ön ayarını açın ve Sıfırla'ya basın. Yarık ayrımı = 100 nm, ekran mesafesi = 50 cm.
2. De Broglie dalga boyunu ve saçak aralığı okumalarını etkinleştirin.
3. Her deneme için elektronun kinetik enerjisini ayarlayın ve girişim saçak aralığını ekrana kaydedin.

3 · Veri Toplayın

Üç deneyiniz için saçak aralığı y'yi (y ekseni) dalga boyu λ'ya (x ekseni) göre çizin. Çizgi orijinden geçen düz bir çizgi mi?

4 · Analiz et

1. Bir deneme için, L = 50 cm ekran mesafesini ve yarık ayırma d = 100 nm'yi kullanarak λ = h/√(2m_eK),'yi, ardından saçak aralığını y = λL/d'yi hesaplayın. Her ikisini de tabloyla karşılaştırın.
2. Bunun neden ışık için kullanılan double-slit saçak formülünün aynısı olduğunu açıklayın; elektronların bir dalga boyuna sahip olduğunu kabul ettiğinizde girişim desenleri aynı dalga matematiğine uyar.

5 · Uzat

1. Dikkat çekici bir şekilde, bu girişim deseni, elektronlar aygıttan birer birer, aralarında uzun boşluklar olacak şekilde ateşlendiğinde bile oluşuyor. Bunun, elektronların basitçe BİRBİRLERİNE müdahale ettiği fikrini neden dışladığını ve bunun yerine her elektronun bir şekilde 'kendisine müdahale ettiğini' öne sürdüğünü açıklayın.
2. Her elektronun gerçekte hangi yarıktan geçtiğini belirlemek için bir detektör kurarsanız, girişim deseni ortadan kalkar; bunun yerine iki basit bant elde edersiniz. 'Hangi yolu ölçmek' neden dalga girişimini temelden yok edebilir?

Bu Deneyin Arkasındaki Fizik

← Deneye geri dön