PHYS-A0140 - Aineen rakenne (TFM), Luento-opetus, 19.4.2022-27.5.2022
This course space end date is set to 27.05.2022 Search Courses: PHYS-A0140
Maanantain luennon esitehtävä
Completion requirements
Opened: Thursday, 21 April 2022, 10:00 AM
Due: Monday, 2 May 2022, 12:15 PM
Thomas Youngin kaksoisrakokoe valolla 1800-luvun alussa todisti valon aaltoluonteen. Ymmärrämme toivottavasti tässä vaiheessa aika hyvin klassisten aaltojen käyttäytymistä ja siten 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 syntyvä interferenssikuvio havaittiin oligo-tetraphenylporphyrins-molekyyleillä. Kyseessä on valtava molekyyli, jonka atomimassa on yli 20000 u! Lue kokeesta lyhyt Scientific Americanin yleistajuinen artikkeli:
Ensimmäisellä luennolla tutustuimme jo superpositiotilan outouteen ja siihen miten se kuvaa olemassaolon tilaa, jolla ei ole kokemusmaailmassamme vastinetta. Mutta nyt olemme oppineet, että tämä superpositiotila ei ole rajoittunut fotoneihin tai elektroneihin vaan pätee myös valtaviin molekyyleihin. Joko kvanttimekaniikka alkaa ravistelemaan käsitystäsi todellisuudesta? Käsittelemme hiukkasilla tehtävää kaksoisrakokoetta luennolla, mutta tuliko mieleen jo nyt kysymyksiä videoista?