¿Cuál es el experimento más amplio de doble rendija? ¿Hay un límite?

¡El límite es el tamaño del universo! La doble rendija más grande es la cruz de Einstein. Aquí la flexión de la luz por las galaxias forma la hendidura. Vea esta imagen tomada con un potente telescopio. La ranura es de 10 mil millones de años luz o alrededor de 60 billones de millones de millas. El papel de la difracción de hendidura en la formación de esta imagen se detalla en http://arxiv.org/pdf/1207.6846.pdf. Gracias a Boris Kashirin ver los comentarios a continuación, por provocar esta adición. Nota: la lente gravitacional causa la cruz de Einstein, la luz se dobla, por gravedad, no por vidrio (cambio en el índice de refracción) como en una cámara. Cualquier lente depende de la interferencia de la amplitud de onda, la doble rendija es el caso más simple posible.

Agregado el 28 de julio: Como señala Goran Savic en los comentarios debajo de la “rendija”, aquí hay realmente un continuo de rendijas, pero aún es interferencia y difracción en juego. Finalmente, aunque solo esté oblicuamente relacionado, vea https://www.sciencedaily.com/rel… para una discusión de la teoría cuántica en contextos astronómicos

¡Salud!

A2A en combinación “¿Cuál es la separación mínima y máxima entre rendijas en el experimento de doble rendija para que aún se pueda realizar?”

Mínimo: ¿una capa atómica?

Máximo: casi ilimitado si los tiempos de vuelo generales sobre los caminos a través de las ranuras son iguales, o más exactamente, dentro de la longitud de coherencia de la radiación electromagnética utilizada. De todos modos, varias fuentes pueden estirar continuamente los caminos de manera desigual (una parte de la longitud de onda es suficiente) y, por lo tanto, el patrón de interferencia se perderá …

… o incluso se usa para medir, como el estiramiento del espacio-tiempo, lo que hace LIGO (comentario: básicamente no es un experimento de doble rendija, pero el mismo mecanismo de división y recolección del mismo haz está en efecto).

De lo contrario, uno no podría limitar estos conceptos a la luz solamente, es aplicable a todas las posibles longitudes de onda de radiación electromagnética. Sin embargo, no estoy muy seguro de cuál es el límite de este experimento con ondas de materia : en teoría, debería ser el mismo, pero la longitud de coherencia de las fuentes disponibles es corta y, además, estas ondas (materia) pueden verse fácilmente afectadas por otras efectos, mucho más fácil que la luz.

Depende de la longitud de onda de la luz que atraviesa las rendijas. La relación de la longitud de onda, el ángulo y el orden de los patrones de interferencia viene dada por d * sin (theta) = m * y

d: distancia entre rendijas

m: orden de los picos de onda (en qué pico estamos interesados)

theta: ángulo entre la línea horizontal entre las rendijas y el pico o canal de orden enésimo de interés

y: longitud de onda de luz que ingresa a las rendijas

Las matemáticas básicas muestran que cuanto más anchas estén las rendijas, más juntas estarán las franjas de interferencia. Entonces en la práctica seguramente habría un límite. Dependería de qué tan bien su aparato pudiera resolver el patrón de interferencia, a medida que las franjas se acercaran.

En el caso del experimento que utiliza un fotón a la vez y con un amplio espacio de rendijas, puede que se pregunte si el fotón “sabe” que hay dos rendijas. ¡Se lo dejaré a Richard Feynman!

Si disminuye la separación de las rendijas, las franjas se vuelven más fáciles de ver porque están más separadas, pero el brillo de las franjas disminuye. Entonces, además del espacio máximo, habrá un espacio mínimo, dependiendo de su aparato.

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