Springen naar inhoud

Meten van een photon


  • Log in om te kunnen reageren

#1

HaroldStevens

    HaroldStevens


  • 0 - 25 berichten
  • 14 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 23 augustus 2009 - 20:17

Hallo,

Ik heb een vraag over het meten van een photon. In het Doubleslit experiment gaat men fotonen een voor een op de slit afschieten. Wat voor een apparaat wordt er gebruikt om een enkele foton te genereren ? Wat voor een meetinstrument wordt er gebruikt, of hoe wordt bepaald dat dit apparaat ook daadwerkelijk maar 1 foton genereerd ?
Dus:
Wie kan mij uitleggen hoe men zeker weet dat in het experiment ook daadwerkelijk maar een foton per keer wordt afgeschoten nog voordat de foton uiteindelijk door de slit gaat en wordt waargenomen als spot in het interferentie patroon of het deeltjes patroon ?

Groet,
Harold.

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Tommeke14

    Tommeke14


  • >250 berichten
  • 771 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 23 augustus 2009 - 20:51

Waar staat dat men dat met 1 foton doet?

Volgens mij kan je dat experiment gewoon uitvoeren met een laserstraal, met meer dan 1 foton dus

#3

HaroldStevens

    HaroldStevens


  • 0 - 25 berichten
  • 14 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 23 augustus 2009 - 21:06

Zoek maar eens op Dr. Quantum op youtube. Ze schieten er op een bepaald moment een tegelijk en krijgen een interferentie patroon te zien. Daarna doen ze dat nog een keer maar dan plaatsen ze detectie apparaat om te kunnen meten door welke slit de photon gaat, maar op dat moment verandert het interferentie patroon in deeltjes patroon

#4

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44889 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 23 augustus 2009 - 21:08

Volgens mij kan je dat experiment gewoon uitvoeren met een laserstraal, met meer dan 1 foton dus

Jawel, maar dit komt uit de golf-deeltje dualiteit: door de deeltjes één voor éénm af te schieten en tóch een interferentiepatroon te krijgen toon je aan dat elk deeltje gelijktijdig door beide slits gaat, en zich dus eigenlijk als golf gedraagt (of een golf IS, zo je wil).

Nou weet ik niet of je dit met fotonen kunt doen (aanwijsbaar één voor één afschieten). Maar met elektronen lukt het wél. En het interferentiepatroon ook....

http://physicsworld....icle/print/9745
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#5

stoker

    stoker


  • >1k berichten
  • 2746 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 23 augustus 2009 - 21:15

je kon ook gewoon zelf de link naar het filmpje geven. Gaat het hierover?
En het is een tekenfilmpje. Het is leuk om iets uit te leggen, maar die kanonnen die bolletjes afschieten neem je misschien best met een korreltje zout ;)
En nergens in het filmpje schieten ze fotonen af, wel elektronen.

#6

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44889 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 23 augustus 2009 - 21:31

je kon ook gewoon zelf de link naar het filmpje geven. Gaat het hierover?

Geinig ;)
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#7

Tempus

    Tempus


  • >250 berichten
  • 340 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 23 augustus 2009 - 22:35

Zoek maar eens op Dr. Quantum op youtube. Ze schieten er op een bepaald moment een tegelijk en krijgen een interferentie patroon te zien. Daarna doen ze dat nog een keer maar dan plaatsen ze detectie apparaat om te kunnen meten door welke slit de photon gaat, maar op dat moment verandert het interferentie patroon in deeltjes patroon

Het Dr. Quantum filmpje heeft het op dat punt toch fout?
Volgens Wikipedia tenminste wel:

It is a widespread misunderstanding that, when two slits are open but a detector is added to the experiment to determine which slit a photon has passed through, then the interference pattern no longer forms and the experimental apparatus yields two simple patterns, one from each slit, superposed without interference. Such a result would be obtained only if the results of two experiments were superposed in which either one or the other slit is closed.


#8

HaroldStevens

    HaroldStevens


  • 0 - 25 berichten
  • 14 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 24 augustus 2009 - 11:22

Hallo,

Bedankt voor de reacties. Het filmpje van Dr. Quantum was een van mijn eerste kennismakingen met de verschijnselen op quantum niveau. Ik vind het eenvoudig uitgelegd. Daarna raakte ik 'geobsedeerd' naar de zoektocht voor een verklaring van de verschijnselen.
(In mijn werk heb ik te maken met bedrijven die gebruik proberen te maken van quantum entaglement in de cryptografie)

De link naar het verhaal in de Wikipedia begrijp ik niet helemaal. Er zijn serieuze onderzoeken gedaan op dit gebied om het duale gedrag van licht aan te tonen, en dat de 'mogelijkheid tot waarneming' hierin de bepalende factor is.
ik wil graag verwijzen naar de publicatie van het 'double slit quantum Eraser experiment':
http://grad.physics....sb.edu/~amarch/
Hierin wordt het duale gedrag van licht en de invloed van een meting daarop, aangetoond. Mijn vraag komt daaruit voort.

Harold.

#9

*_gast_Bartjes_*

  • Gast

Geplaatst op 24 augustus 2009 - 12:50

Er zijn serieuze onderzoeken gedaan op dit gebied om het duale gedrag van licht aan te tonen, en dat de 'mogelijkheid tot waarneming' hierin de bepalende factor is.
ik wil graag verwijzen naar de publicatie van het 'double slit quantum Eraser experiment':
http://grad.physics....sb.edu/~amarch/
Hierin wordt het duale gedrag van licht en de invloed van een meting daarop, aangetoond. Mijn vraag komt daaruit voort.


Interessante link! Begrijp ik het goed dat het ene foton nu ook al kan anticiperen op deze wijze waarop het andere in de toekomst gemeten zal gaan worden? Wat nu als we die toekomstige meting van het toeval laten afhangen? Het moet toch niet gekker worden! ;)

#10

Tempus

    Tempus


  • >250 berichten
  • 340 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 24 augustus 2009 - 13:01

Hallo,

Bedankt voor de reacties. Het filmpje van Dr. Quantum was een van mijn eerste kennismakingen met de verschijnselen op quantum niveau. Ik vind het eenvoudig uitgelegd. Daarna raakte ik 'geobsedeerd' naar de zoektocht voor een verklaring van de verschijnselen.
(In mijn werk heb ik te maken met bedrijven die gebruik proberen te maken van quantum entaglement in de cryptografie)

De link naar het verhaal in de Wikipedia begrijp ik niet helemaal. Er zijn serieuze onderzoeken gedaan op dit gebied om het duale gedrag van licht aan te tonen, en dat de 'mogelijkheid tot waarneming' hierin de bepalende factor is.
ik wil graag verwijzen naar de publicatie van het 'double slit quantum Eraser experiment':
http://grad.physics....sb.edu/~amarch/
Hierin wordt het duale gedrag van licht en de invloed van een meting daarop, aangetoond. Mijn vraag komt daaruit voort.

Harold.


Ik heb hier niet zoveel verstand van dus wil gerust geloven dat Wikipedia het fout heeft (over het tekstgedeelte van m'n quote is blijkbaar nogal wat discussie op Wikipedia). Maar jouw bron zegt wel:

''One can set up a measurement to "watch" which slit a photon goes through. It can be determined that the photon went through one slit and not the other. However, once this is kind of measurement is set up, the photons will no longer collectively produce a nice pattern of bright and dark spots. Instead they will strike the screen in one big bright spot, as if there were only one slit instead of two.''

Terwijl Dr. Quantum beweert dat je twee deeltjes-patronen krijgt (maar goed, je kan ook maar zoveel verwachten van een fragment uit What The Bleep Do We Know ;) ).

#11

317070

    317070


  • >5k berichten
  • 5567 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 24 augustus 2009 - 13:29

Interessante link! Begrijp ik het goed dat het ene foton nu ook al kan anticiperen op deze wijze waarop het andere in de toekomst gemeten zal gaan worden? Wat nu als we die toekomstige meting van het toeval laten afhangen? Het moet toch niet gekker worden! ;)

Ja en neen, maar het is inderdaad zeer interessant. Als je erin geïnteresseerd bent: je moet het boek "teleportatie" van Anton Zeilinger eens lezen. Het klopt dat het foton er al op zal anticiperen, maar we kunnen dat effect niet waarnemen voordat de toekomstige meting uitgevoerd is. Dit heeft 'coole' toepassingen in bijvoorbeeld een röntgenapparaat dat een röntgenfoto van iets maakt, zonder er röntgenstralen door te sturen. (Of beter, met een oneindig kleine kans er röntgenstralen door te sturen)

on topic: ik heb altijd geleerd dat als je het elektron waarneemt nadat het door de slit gegaan is zodat je weet door welke slit hij gegaan is, je het interferentiepatroon verliest (bij de waargenomen elektronen).

Overigens gaat de quote van wikipedia door Tempus nog zwaar in de fout door te beweren dat ze fotonen kunnen waarnemen en ze toch laten verdergaan om een (al dan niet) interferentiepatroon te creëren. Fotonen worden altijd vernietigd bij waarneming! Aan de rest van de bewering zou ik dan ook niet veel waarheidsgehalte geven...

Veranderd door 317070, 24 augustus 2009 - 13:31

What it all comes down to, is that I haven't got it all figured out just yet
And I've got one hand in my pocket and the other one is giving the peace sign
-Alanis Morisette-

#12

HaroldStevens

    HaroldStevens


  • 0 - 25 berichten
  • 14 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 24 augustus 2009 - 14:00

Ja en neen, maar het is inderdaad zeer interessant. Als je erin geïnteresseerd bent: je moet het boek "teleportatie" van Anton Zeilinger eens lezen. Het klopt dat het foton er al op zal anticiperen, maar we kunnen dat effect niet waarnemen voordat de toekomstige meting uitgevoerd is. Dit heeft 'coole' toepassingen in bijvoorbeeld een röntgenapparaat dat een röntgenfoto van iets maakt, zonder er röntgenstralen door te sturen. (Of beter, met een oneindig kleine kans er röntgenstralen door te sturen)

on topic: ik heb altijd geleerd dat als je het elektron waarneemt nadat het door de slit gegaan is zodat je weet door welke slit hij gegaan is, je het interferentiepatroon verliest (bij de waargenomen elektronen).

Overigens gaat de quote van wikipedia door Tempus nog zwaar in de fout door te beweren dat ze fotonen kunnen waarnemen en ze toch laten verdergaan om een (al dan niet) interferentiepatroon te creëren. Fotonen worden altijd vernietigd bij waarneming! Aan de rest van de bewering zou ik dan ook niet veel waarheidsgehalte geven...


...Wat bedoel je precies met vernietigd ? Bedoel je dat een foton (dat voor een meting nog een golf gedrag heeft), bij waarneming/meeting verdwijnt ? Er moet toch iets over blijven lijkt me ? (wet van behoud van energie ?)

#13

317070

    317070


  • >5k berichten
  • 5567 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 24 augustus 2009 - 14:06

...Wat bedoel je precies met vernietigd ? Bedoel je dat een foton (dat voor een meting nog een golf gedrag heeft), bij waarneming/meeting verdwijnt ? Er moet toch iets over blijven lijkt me ? (wet van behoud van energie ?)

Ik bedoel dat je een foton niet kunt meten zonder hem te vernietigen. Bij de meting zal dus de energie opgenomen worden in het meettoestel. Wat overblijft is de informatie van waar het deeltje nu eigenlijk was, maar fotonen kunnen niet indirect waargenomen worden, het zou in tegenspraak zijn met de quantumfysica. Als ik me niet vergis is dit toch een van de belangrijkste stellingen waarop quantumversleuteling steunt?

Analoog: bij een auto die aan je voorbijrijdt kun je indirect meten dat hij aan je voorbij rijdt, de auto gaat niet kapot als je hem 'ziet'. Bij een foton is dit wel zo. Als je een foton 'ziet', op welke manier dan ook, is hij al vernietigd (en is zijn energie ergens anders in over gegaan)

Veranderd door 317070, 24 augustus 2009 - 14:07

What it all comes down to, is that I haven't got it all figured out just yet
And I've got one hand in my pocket and the other one is giving the peace sign
-Alanis Morisette-

#14

HaroldStevens

    HaroldStevens


  • 0 - 25 berichten
  • 14 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 24 augustus 2009 - 16:23

Ik bedoel dat je een foton niet kunt meten zonder hem te vernietigen. Bij de meting zal dus de energie opgenomen worden in het meettoestel. Wat overblijft is de informatie van waar het deeltje nu eigenlijk was, maar fotonen kunnen niet indirect waargenomen worden, het zou in tegenspraak zijn met de quantumfysica. Als ik me niet vergis is dit toch een van de belangrijkste stellingen waarop quantumversleuteling steunt?

Analoog: bij een auto die aan je voorbijrijdt kun je indirect meten dat hij aan je voorbij rijdt, de auto gaat niet kapot als je hem 'ziet'. Bij een foton is dit wel zo. Als je een foton 'ziet', op welke manier dan ook, is hij al vernietigd (en is zijn energie ergens anders in over gegaan)


Inderdaad. Je kunt een foton dus 'visualiseren' middels een meetinstrument. Maar op het moment dat je 'meet' geef je de foton een dimensie, althans, een waarde tov een fysieke eenheid. En daarmee verdwijnt naar mijn mening automatisch het golfgedrag.
Je schrijft dat na de meting de informatie overblijft van waar het 'deeltje' nu eigenlijk was. Maar in feite kun je volgens mij voor de meting niet eens spreken van een deeltje ?

Ik ben van mening dat voor de meting een foton (kun je wel over een foton spreken ? Je kunt het immers niet meten) energie is, zeg maar een uitdijende golf. Wanneer je dan de waarneming doet voor de slit, althans via een omweg/referentie systeem kunt bepalen door welke slit hij heen gaat, heb je gemeten (je hebt de kennis) en dus zie je een deeltjes gedrag/patroon. Wanneer de meting wordt bepaald achter de slit (of dit nu via een omweg is, of direct door de inslag op de detector achter de slit), dus wanneer je hoe dan ook niet in staat bent om te meten voor de slit, dan dijt de (onaagetaste) golf zich netjes uit, waarbij de golven achter de slit rustig kunnen interfereren, tot het moment dat de golf middels de inslag detector 'gemeten' wordt (een dimensie krijgt, zeg maar fysiek gemaakt) en daar ontstaat het inslag patroon, dat dus alleen zichtbaar wordt OMDAT je meet. Dat dit nu een interferentie patroon is, is dan logisch, want tot voor de meting (en die vind in dit laatste geval plaats NA de slit, dus na interferentie van de golven) is en blijft het een golf..

Vandaar dat ik mij dus afvroeg, of er uberhaupt een mogelijkheid is om te bepalen of je slechts een enkel foton kunt genereren, zonder dat te meten. Want zodra je meet... ? En als je dat kunt, met welk apparaat ?

Zie ik iets over het hoofd ?

Groet,
Harold.

#15

*_gast_Bartjes_*

  • Gast

Geplaatst op 24 augustus 2009 - 16:40

Ja en neen, maar het is inderdaad zeer interessant. Als je erin geïnteresseerd bent: je moet het boek "teleportatie" van Anton Zeilinger eens lezen. Het klopt dat het foton er al op zal anticiperen, maar we kunnen dat effect niet waarnemen voordat de toekomstige meting uitgevoerd is. Dit heeft 'coole' toepassingen in bijvoorbeeld een röntgenapparaat dat een röntgenfoto van iets maakt, zonder er röntgenstralen door te sturen. (Of beter, met een oneindig kleine kans er röntgenstralen door te sturen)


Dank voor de tip. Gelijktijdigheid is binnen de SRT toch vervallen? Hoe zit dat dan met verstrengeling? Of is dat wellicht een van de tegenstrijdigheden tussen QM en RT?





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures