Springen naar inhoud

Heisenberg en golf-/deeltjesgedrag van fotonen


  • Log in om te kunnen reageren

#1

entropy

    entropy


  • >100 berichten
  • 228 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 29 augustus 2014 - 12:51

Kan ik de onzekerheidsrelatie van Heisenberg zo uitleggen dat als je de frequentie van een foton exact vast wilt stellen, de positie volkomen onbekend is? Dus als fotonen volkomen ongelokaliseerd zijn, ze dus een 'pure golf' zijn? En andersom, als fotonen zich als pure golf gedragen, de positie een volkomen waarschijnlijkheid is? 

 

Als een foton volkomen ongelokaliseerd is, is dit dan niet in strijd met de lichtsnelheid, die stelt dat het licht, de fotonen dus, zich met een vaste (maximum) snelheid voortbewegen?

Veranderd door entropy, 29 augustus 2014 - 14:50

De oplossing is niet dat er geen oplossing is.


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

#2

Anton_v_U

    Anton_v_U


  • >1k berichten
  • 1620 berichten
  • Validating

Geplaatst op 30 augustus 2014 - 10:17

Het niet gelokaliseerd zijn van fotonen is in overeenstemming met het feit dat de snelheid exact bepaald is. Dat klopt weer met het idee dat een vlakke golf in de ruimte = het golfpakket dat het deeltje beschrijft dat zich met de lichtsnelheid voortplant, een frequentie in de tijd heeft als je op één plaats kijkt.

 

Net als de trilling van een watergolf met een bepaalde golflengte en voortplantingssnelheid op één plaats een frequentie heeft (zeg maar de frequentie van de dobber die heen en weer beweegt in y-richting maar op dezelfde plaats in x-richting blijft). 


#3

entropy

    entropy


  • >100 berichten
  • 228 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 30 augustus 2014 - 10:59

Snap ik goed dat positie en frequentie wel goed samen gemeten kunnen worden, en positie en (licht-)snelheid niet?

De oplossing is niet dat er geen oplossing is.


#4

Anton_v_U

    Anton_v_U


  • >1k berichten
  • 1620 berichten
  • Validating

Geplaatst op 30 augustus 2014 - 11:28

Precies andersom: de positie is onbepaald (als ik me niet vergis is de golffunctie van een foton een vlakke golf en die is oneindig uitgebreid) en de lichtsnelheid is een natuurconstante, dus exact bepaald. De frequentie volgt uit de golflengte en de snelheid, ook scherp te bepalen dus. 

 

De uitspraak: de lichtsnelheid is exact bepaald is precies hetzelfde als: de lichtsnelheid kan "exact" gemeten worden

Met "exact" tussen aanhalingstekens bedoel ik: met elke gewenste meetfout groter dan nul. 

 

Meten is natuurlijk nooit exact maar dit komt op hetzelfde neer. Misschien een beetje theoretisch geneuzel, maar als je de lichtsnelheid extreem nauwkeurig wilt meten dan moet je over een extreem grote afstand meten en je meting duurt extreem lang maar het is wel mogelijk als je tijd van leven hebt.

Veranderd door Anton_v_U, 30 augustus 2014 - 11:29


#5

entropy

    entropy


  • >100 berichten
  • 228 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 30 augustus 2014 - 11:53

Dus de positie en de frequentie kunnen niet tezamen exact gemeten worden?

De oplossing is niet dat er geen oplossing is.


#6

Anton_v_U

    Anton_v_U


  • >1k berichten
  • 1620 berichten
  • Validating

Geplaatst op 30 augustus 2014 - 12:14

De positie kan niet exact bepaald worden (omdat de snelheid bepaald is). De positie en de snelheid dus ook niet.

 

De vraag: hoe zit het dan als een foton op een spectrumanalyser valt, zodat plaats en golflengte gemeten kunnen worden? 

Dat weet ik eerlijk gezegd niet precies maar ik vermoed dat het tijdstip waarop het ding op de detector valt en de golflengte (en daarmee de energie) niet beide exact bepaald kunnen worden: om de energie scherp te bepalen moet je lang meten en om het tijdstip scherp te bepalen kun je de golflengte niet scherp waarnemen omdat je te kort kijkt.






0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures