Ihre Videos sind so wertvoll: Sie zeigen immer wieder auf, dass gängige Erklärungen physikalischer Phänomene (selbst an Universitäten!) nicht ausreichend zum wirklichen Verständnis sind (und wie man die Erklärungen sinnvoll ergänzen müsste)!
Ja, das sind wirklich tolle Vorträge und Erklärungen zu diesem sehr wichtigen Problem, wie man sie jeder/m erklären kann. 👌😊👍 Es erklärt auch weshalb man mit einer Natriumdampflampe eine sehr gute ebenfalls eine sehr gute Bestätigung der Intensitätsverteilung des analytischen Modells findet und warum sich bei einem He-Ne-Laser geringe Abweichungen ergeben können. Zudem hat die Natriumdampflampe zwei Wellenlängen. Das Video werde ich teilen und weiter verlinken, denn so eine ausführliche Darstellung innerhalb der linearen, skalaren Wellenoptik findet sich selten.
Sehr interessantes Video. Ich hätte eine Frage zu dem Thema an sie als Experten. In folgendem Video: th-cam.com/video/7BV0Fs4eM0I/w-d-xo.html ab Minute 0:47 wird gesagt das beim Einzelspalt mit Photonen kein Interferenzmuster entstehen würde, aber dann am Doppelspalt schon. Ist diese Aussage korrekt? Nach meinem Kenntnisstand entsteht am Einzelspalt als auch am Doppelspalt ein Interferenzmuster wenn das Licht monochromatisch und koherent ist. Und dass nur diese beide Eigenschaften ausschlagebend dafür sind ob sich ein oder kein Interferenzmuster bildet. Oder ist das bei einzelnen photonen wieder anders? Mich verwirrt das total weil es genügen Videos gibt die zeigen dass am Einzelspalt auch ein Interferenzmuster entsteht. Ich hoffe sie können den Sachverhalt aufklären. Beste Grüße
Sie haben Recht, in dem von Ihnen genannten Video ist alles recht schematisch dargestellt und passt in mancher Hinsicht nicht ganz zusammen. Grundsätzlich werden Wellen sowohl am Einzelspalt als auch am Doppelspalt gebeugt. Das gilt für ein einzelnes Photon genauso wie für klassische Wellen. Wenn sie einen sehr dünnen Spalt haben, kann man nur das 0. Maximum beobachten - erst ab einer Breite von 1,5 Lambda fällt das erste Maximum überhaupt in den beobachtbaren Bereich (alpha < 90°). Wegen der geringen Intensität im ersten Maximum (2,4%) ist es in Einzelphotonen-Experimenten nicht so auffällig zu beobachten wie das 0. Maximum. Die Aussage im Video, dass man bei der Beugung am Einzelspalt "einen schmalen Streifen" beobachtet (min 4:10) ist in sofern verwirrend, weil man eigentlich einen breiten Streifen beobachten müsste. Die Aussage bei min 4:22 "beim anderen Spalt nach rechts verschoben" impliziert sogar, dass es sich um ein geometrisches Schattenbild handeln würde, was natürlich falsch ist. Innerhalb des breiten Streifens, der als 0. Maximum bei der Beugung am Einzelspalt entsteht, bildet sich dann das Interferenzbild des Doppelspaltes aus, wenn beide Spalte geöffnet sind. Bei min 4:45 ist dieses Bild dargestellt und man kann daraus ablesen, dass das 0. Maximum des Einzelspaltes über die gesamte Bildbreite reichen muss, um das dargestellt Beugungsbild des Doppelspaltes zu erzeugen. Daher passen die Darstellungen quantitativ nicht zusammen. Weiterhin finde ich ungünstig bei dem Video, dass immer davon gesprochen wird, dass einzelne Photonen zufällig an bestimmten Orten "landen". Besser fände ich zu sagen, dass die Photonen zuffällig an bestimmten Orten "nachgewiesen werden". Erst durch den Messprozess manifestiert sich der Nachweis an einem bestimmten Ort. Vor der Messung ist das Photon eine delokalisierte Welle, die über den gesamten Schim verteilt ist. Der Begriff "landen" könnte so missverstanden werden, dass das Photon von sich aus schon lokal sei und daher an einem bestimmten Ort landen kann. Vielleicht ist auch mein Video zum Doppelspalt eine weitere Hilfe für Sie: th-cam.com/video/IWoQjAwhw78/w-d-xo.html
@@rene-matzdorf Vielen vielen Dank für ihre Antwort. Diese Unstimmigkeit hatte mich schon Monate lang beschäftigt und ich konnte nirgends eine Antwort finden. Das freut mich wirklich sehr dass sie mir das beantworten konnten. Zu ihrer Erläuterung dass das Phonton bis zum Aufteffen auf der Wand sich als Welle durch den Raum bewegt hätte ich auch noch eine kleine Frage: Es wird ja immer von Superposition gesprochen und teils sogar gesagt dass das Photon durch beide Spalte gleichzeitig gehen würde womit ich mich überhaupt nicht anfreunden kann. Letztendlich ist die Superposition doch nur der Bereich in dem sich das Photon irgendwo an einer Stelle befindet. Wenn eine Messung durchführt wird, wird es ja auch immer nur an einer einzelnen Stelle in diesem Bereich detektiert. Die Aussage das Photon würde durch beide Spalte gleichzeitig gehen hat für mich schon fast esotherischen Charakter. Wie sehen sie das? Und wenn ich noch eine zweite Frage stellen dürfte: Die Frage geht um den Unterschied von Wasserwelle und Verteilung der Photonen an der Wand entsprechend einer Welle. Im Wasser, wie auch beim Schall in der Luft entstehen Wellen ja durch Impulsweitergabe von Molekül zu Molekül im Medium. Beim einzelnen Photon (auch im Vakuum) besteht ja keine Interaktion mit nebenliegenden Teilchen. Somit muss ja das Interferenzmuster an der Wand, und somit auch die Flugbahn bis zur Wand durch die Bewegungseigenschaft des Photons entstehen. Die Breite des Interferenzmuster hängt ja von der Frequenz des Photons ab. Oder interagiert das Photon evtl doch mit kleinsten Teilchen was dann zum Interferenzmuster führt. Ich stelle mir das manchmal so vor wie ein senkrecht aufgestelltes Nagelbrett wo von oben eine um sich selbst rotirende Murmel(evtl auch elyptisch rorierend) eingeworfen wird. Umso höher die Rotationsgeschwindigkeit der Murmel um sich selbst ist, umso breiter wird das Interferenzmuster das sich dann darstellt wenn mehrere Murmeln am unteren Ende des Nagelbretts angekommen sind. Oder wie erklären sie sich die Flugbahn der Photonen ?
Ich habe bemerkt, die Anzahl der Interferenzen im Nahfeld zeichnen sich als helle Punkte ab. 1-3 Lamda in der Anzahl der Lichtpunkte gleich. Danach nach der Gaußschen verteilung (Gaußsche Dreiecksformel) auftretend. Sind hier weitere Proportionen ableitbar? Einige Ideen dazu hätte ich. Aber vl. ist ja schon manches bekannt, dass ich noch nicht kenne. NG Sven
Ihre Videos sind so wertvoll: Sie zeigen immer wieder auf, dass gängige Erklärungen physikalischer Phänomene (selbst an Universitäten!) nicht ausreichend zum wirklichen Verständnis sind (und wie man die Erklärungen sinnvoll ergänzen müsste)!
Vielen Dank für Ihre tollen Vortäge :) Dadurch kann ich immer noch besser werden und anderen die Physik noch besser erklären.
Ein hervorragendes Video, das die einzelnen Effekt sehr gut erklärt.
Ich bin begeistert! ⭐⭐⭐⭐⭐
Großartige Leistung!
NG
Sven Windpassinger
Grandioses Video! Hilft mir gerade bei der Klausurvorbereitung
Ja, das sind wirklich tolle Vorträge und Erklärungen zu diesem sehr wichtigen Problem, wie man sie jeder/m erklären kann.
👌😊👍
Es erklärt auch weshalb man mit einer Natriumdampflampe eine sehr gute ebenfalls eine sehr gute Bestätigung der Intensitätsverteilung des analytischen Modells findet und warum sich bei einem He-Ne-Laser geringe Abweichungen ergeben können.
Zudem hat die Natriumdampflampe zwei Wellenlängen.
Das Video werde ich teilen und weiter verlinken, denn so eine ausführliche Darstellung innerhalb der linearen, skalaren Wellenoptik findet sich selten.
Sehr starkes Video! Die Beugung am Einzelspalt hat mich bisher nie zufriedengestellt, aber ihre Visualisierung und Erkenntnisse waren toll.
Wo (welches Seminar/Vorlesung/Buch) lernt man, wie man solch coole Simulationen programmiert/mathematisch modelliert?
Die Simulationen sind super anschaulich. Ist der Code, den Sie dafür verwenden, öffentlich? Wenn ja, wo?
Sehr interessantes Video. Ich hätte eine Frage zu dem Thema an sie als Experten. In folgendem Video:
th-cam.com/video/7BV0Fs4eM0I/w-d-xo.html
ab Minute 0:47 wird gesagt das beim Einzelspalt mit Photonen kein Interferenzmuster entstehen würde, aber dann am Doppelspalt schon.
Ist diese Aussage korrekt?
Nach meinem Kenntnisstand entsteht am Einzelspalt als auch am Doppelspalt ein Interferenzmuster wenn das Licht monochromatisch und koherent ist. Und dass nur diese beide Eigenschaften ausschlagebend dafür sind ob sich ein oder kein Interferenzmuster bildet.
Oder ist das bei einzelnen photonen wieder anders?
Mich verwirrt das total weil es genügen Videos gibt die zeigen dass am Einzelspalt auch ein Interferenzmuster entsteht.
Ich hoffe sie können den Sachverhalt aufklären. Beste Grüße
Sie haben Recht, in dem von Ihnen genannten Video ist alles recht schematisch dargestellt und passt in mancher Hinsicht nicht ganz zusammen. Grundsätzlich werden Wellen sowohl am Einzelspalt als auch am Doppelspalt gebeugt. Das gilt für ein einzelnes Photon genauso wie für klassische Wellen. Wenn sie einen sehr dünnen Spalt haben, kann man nur das 0. Maximum beobachten - erst ab einer Breite von 1,5 Lambda fällt das erste Maximum überhaupt in den beobachtbaren Bereich (alpha < 90°). Wegen der geringen Intensität im ersten Maximum (2,4%) ist es in Einzelphotonen-Experimenten nicht so auffällig zu beobachten wie das 0. Maximum. Die Aussage im Video, dass man bei der Beugung am Einzelspalt "einen schmalen Streifen" beobachtet (min 4:10) ist in sofern verwirrend, weil man eigentlich einen breiten Streifen beobachten müsste. Die Aussage bei min 4:22 "beim anderen Spalt nach rechts verschoben" impliziert sogar, dass es sich um ein geometrisches Schattenbild handeln würde, was natürlich falsch ist.
Innerhalb des breiten Streifens, der als 0. Maximum bei der Beugung am Einzelspalt entsteht, bildet sich dann das Interferenzbild des Doppelspaltes aus, wenn beide Spalte geöffnet sind. Bei min 4:45 ist dieses Bild dargestellt und man kann daraus ablesen, dass das 0. Maximum des Einzelspaltes über die gesamte Bildbreite reichen muss, um das dargestellt Beugungsbild des Doppelspaltes zu erzeugen. Daher passen die Darstellungen quantitativ nicht zusammen.
Weiterhin finde ich ungünstig bei dem Video, dass immer davon gesprochen wird, dass einzelne Photonen zufällig an bestimmten Orten "landen". Besser fände ich zu sagen, dass die Photonen zuffällig an bestimmten Orten "nachgewiesen werden". Erst durch den Messprozess manifestiert sich der Nachweis an einem bestimmten Ort. Vor der Messung ist das Photon eine delokalisierte Welle, die über den gesamten Schim verteilt ist. Der Begriff "landen" könnte so missverstanden werden, dass das Photon von sich aus schon lokal sei und daher an einem bestimmten Ort landen kann.
Vielleicht ist auch mein Video zum Doppelspalt eine weitere Hilfe für Sie:
th-cam.com/video/IWoQjAwhw78/w-d-xo.html
@@rene-matzdorf Vielen vielen Dank für ihre Antwort. Diese Unstimmigkeit hatte mich schon Monate lang beschäftigt und ich konnte nirgends eine Antwort finden.
Das freut mich wirklich sehr dass sie mir das beantworten konnten.
Zu ihrer Erläuterung dass das Phonton bis zum Aufteffen auf der Wand sich als Welle durch den Raum bewegt hätte ich auch noch eine kleine Frage: Es wird ja immer von Superposition gesprochen und teils sogar gesagt dass das Photon durch beide Spalte gleichzeitig gehen würde womit ich mich überhaupt nicht anfreunden kann. Letztendlich ist die Superposition doch nur der Bereich in dem sich das Photon irgendwo an einer Stelle befindet. Wenn eine Messung durchführt wird, wird es ja auch immer nur an einer einzelnen Stelle in diesem Bereich detektiert.
Die Aussage das Photon würde durch beide Spalte gleichzeitig gehen hat für mich schon fast esotherischen Charakter.
Wie sehen sie das?
Und wenn ich noch eine zweite Frage stellen dürfte:
Die Frage geht um den Unterschied von Wasserwelle und Verteilung der Photonen an der Wand entsprechend einer Welle.
Im Wasser, wie auch beim Schall in der Luft entstehen Wellen ja durch Impulsweitergabe von Molekül zu Molekül im Medium.
Beim einzelnen Photon (auch im Vakuum) besteht ja keine Interaktion mit nebenliegenden Teilchen.
Somit muss ja das Interferenzmuster an der Wand, und somit auch die Flugbahn bis zur Wand durch die Bewegungseigenschaft des Photons entstehen.
Die Breite des Interferenzmuster hängt ja von der Frequenz des Photons ab.
Oder interagiert das Photon evtl doch mit kleinsten Teilchen was dann zum Interferenzmuster führt.
Ich stelle mir das manchmal so vor wie ein senkrecht aufgestelltes Nagelbrett wo von oben eine um sich selbst rotirende Murmel(evtl auch elyptisch rorierend) eingeworfen wird.
Umso höher die Rotationsgeschwindigkeit der Murmel um sich selbst ist,
umso breiter wird das Interferenzmuster das sich dann darstellt wenn mehrere Murmeln am unteren Ende des Nagelbretts angekommen sind.
Oder wie erklären sie sich die Flugbahn der Photonen ?
Ich habe bemerkt, die Anzahl der Interferenzen im Nahfeld zeichnen sich als helle Punkte ab. 1-3 Lamda in der Anzahl der Lichtpunkte gleich. Danach nach der Gaußschen verteilung (Gaußsche Dreiecksformel) auftretend.
Sind hier weitere Proportionen ableitbar?
Einige Ideen dazu hätte ich. Aber vl. ist ja schon manches bekannt, dass ich noch nicht kenne.
NG
Sven