De esoterie van quantummechanica.

Deeltjes hebben ook een golfgedrag (De Broglie golf) dat de waarschijnlijkheid van aantreffen aangeeft. Als een deeltje op een spleet (of 2 spleten) wordt afgeschoten is niet bekend waar het achter de spleet terecht zal komen. Er is een waarschijnlijkheid dat het op een bepaalde plek achter de spleet zal komen. Die waarschijnlijkheid blijkt goed te kunnen worden berekend als je doet alsof het deeltje als een (De Broglie) golf door beide spleten gaat en met zichzelf interfereert waardoor, net als bij gewoon licht, een minimum/maximum interferentiepatroon ontstaat. 

Het deeltje is geen golf, het is ook geen deeltje, het is iets wat beide karaktereigenschappen heeft (net als licht een golf maar ook een foton kan zijn). We weten eigenlijk niet wat het precies is. Maar als deeltje of golf kun je quantum mechanisch goed aangeven welke kans je hebt een deeltje ergens aan te treffen.

Als je het aantreft, dan "stort de golffunctie in" en zit het deeltje waar je het meet.
Vergelijk een loterij: iedereen heeft een kans te winnen. Pas bij de trekking (meting) weten we wie wint (instorten kans) en wie allemaal verliezen.

Dag Qunatumeinstein,

Je weet dat Einstein helemaal niet gecharmeerd was van quantummechanica hè? 

Maar goed. Je vraag. Ik zie in dit geval geen macro-of microniveaus. Eigenlijk alleen golfverschijnselen. En of dat nou om water gaat, of om fotonen, of zelfs elektronen, (via die wat vreemde golf-deeltje-dualiteit) die golfwetten treden onverkort op.

Als dat geen antwoord is op jouw vraag, dan zul je nader moeten verklaren wat jij verstaat onder macro en micro. 

groet, Jan

Beste,

Ze bedoelen echt volgens quantummechanische begrippen dus het principe van buiging door een spleet uitleggen m.b.v. de onzekerheidsrelatie van Heisenberg, welke ik zelf wel begrijp in de context van dat als dx bekend is dat dp onbepaald blijft maar ik zie niet hoe je m.b.v. deze relatie golfgedrag aantoont.

Trouwens, dat wist ik niet haha ik heb twee dingen neergezet die met natuurkunde te maken hebben.

Alvast bedankt!

dx is de onbepaaldheid in de positiemeting (en x is "dus" maar bekend tot x +/- 1/2 dx) en zo is dp dat in impuls. Beide onbepaaldheden vermenigvuldigd is altijd groter dan h/2π . Als het product vele malen (duizenden, miljarden) h is dan is er van zichtbaar quantum effect geen sprake (het is er natuurlijk wel).

Dat is niet direct mijn vraag, zoals ik al aangaf snap ik dat stuk wel maar niet het stuk waarbij de relatie van Heisenberg wordt gebruikt om buiging te verklaren.

De onzekerheidsrelatie van Heisenberg speelt hierin ook geen rol. Het is de Schrodingervergelijking voor de golffunctie (golflengte De Broglie) waardoor een deeltje kan worden voorgesteld. Die golf gaat door 2 spleten en interefereert  achter de spleet tot minima en maxima van de kans het deeltje na de spleet aan te treffen. Het "deeltje" interfereert met zichzelf wanneer het als golf gezien wordt.

Als dat het geval is vind ik het correctiemodel vreemd. Ik heb vandaag het model gekregen en daar stond het volgende uitgelegd als uitwerking voor deze specifieke vraag:

Er vanuit gaande dat dx*dp>h/4pi (heisenberg relatie), en dat de grootte van de spleten minimaal is geeft het aan dat de impuls onbepaald veel groter zal zijn om aan de voorwaarde te voldoen. Dus, er zal wel degelijk een golfverschijnsel optreden door deze spleet (formule p=mv, v groot dus beweging).

Dit was het antwoord ongeveer en ik vind het nogal ver gezocht en eerlijk gezegd ook vreemd.

je moet twee dingen in ogenschouw nemen (en deze criteria zijn in de afgelopen examens steeds gevraagd):

• quantum gedrag treedt altijd op maar is vaak niet zichtbaar omdat de metingen of voorwerpen te grof zijn (bijna altijd zo als het geen atomaire of kleinere deeltjes zijn)
• quantum gedrag is merkbaar als voldaan is aan deze criteria:

1.  de (de Broglie) golflengte ongeveer past in de bewegingsruimte van het deeltje (indien het er honderden keren in past is de kans (door kwadraat van de golf gegeven) het ergens in die ruimte aan te treffen overal even groot)
2. de onzekerheidsrelatie van Heisenberg gaat op: dx.dp >h/4π of dE.dt > h/4π. (als het >> h/4π dan merk je ook geen quantum effect)

dat houdt in dat als een elektron op twee spleten op 0,1 cm van elkaar wordt geschoten er geen quantum effect optreedt: je kunt goed mikken en voorspellen door wel gat het deeltje gaat. Afhankelijk van de breedte van de spleet treedt daar wel een klokvormige verdeling achter het scherm op - zoals licht dit ook doet.

Houd ook in de gaten dat als dx heel klein is (smalle spleet) de dp heel groot moet zijn. De impuls is dan p +/- 1/2 Δp. Dat zou bijv. 100 +/- 20 kunnen zijn: de impuls is dan niet onbepaald (100) maar de onzekerheid in de meting is groot (40)

Ah ok, bedankt voor de nuttige uitleg! Nu snap ik het veel beter, blijft lastige stof. Morgen de herkansing voor deze toets, dus hopen dat het beter gaat!