PHYS-A0140 - Aineen rakenne (TFM), 19.04.2021-28.05.2021
Kurssiasetusten perusteella kurssi on päättynyt 28.05.2021 Etsi kursseja: PHYS-A0140
Maanantain luennon esitehtävä
Suorituksen vaatimukset
Palautettavissa alkaen: keskiviikkona 21. huhtikuuta 2021, 10.00
Palautettava viimeistään: maanantaina 3. toukokuuta 2021, 12.15
Thomas Youngin kaksoisrakokoe valolla 1800-luvun alussa todisti valon aaltoluonteen. Ymmärrämme toivottavasti tässä vaiheessa aika hyvin klassisten aaltojen käyttäytymistä ja sitä myöten myös kaksoisrakokokeen. Mutta miten meidän pitäisi ymmärtää syntyvä interferenssikuvio kun kaksoisrakokoe toistetaan elektroneilla?
Tässä lyhyt video Hitachin kokeesta vuodelta 1989 (vain yksi minuutti). Kokeessa lähetetään elektroneja yksi kerrallaan kaksoisrakoa jäljittelevän koelaitteiston läpi ja videolla näkyy kuinka yksittäisten elektronien havaitaan osuvan havaintolevylle yhteen pisteeseen kukin. Kun kaikki osumat tilastoidaan, alkaa lopulta interferenssikuvio näkyä:
Hitachin kokeessa käytettiin elektroneja, mutta koe voidaan toistaa suuremmillakin hiukkasilla. Vuonna 2019 kaksoisrakokoe ja syntyvä interferenssikuvio suoritettiin oligo-tetraphenylporphyrins-molekyyleillä. Kyseessä on valtava molekyyli, jonka atomimassa on yli 20000 u! (Tässä linkki scientific americanin artikkeliin ko. kokeesta https://www.scientificamerican.com/article/giant-molecules-exist-in-two-places-at-once-in-unprecedented-quantum-experiment/)
Katso vielä Looking Glass Universen video kaksoisrakokokeesta (6 minuuttia, video on aika nopea joten se kannattaa ehkä katsoa kahdestikin)
Videolla käsiteltiin lyhyesti myös tärkeää mittauspostulaattia. Joko kvanttimekaniikka alkaa ravistelemaan käsitystäsi todellisuudesta? Käsittelemme hiukkasilla tehtävää kaksoisrakokoetta luennolla, mutta tuliko mieleen jo nyt kysymyksiä videoista?