¿Cómo funcionan los detectores en el experimento de doble rendija (no qué están haciendo los detectores sino cómo)?

¿Qué quiere decir con “los detectores en un experimento de doble rendija”? ¿La pantalla en la parte posterior del experimento detectando dónde aterrizan los fotones o electrones o cualquier partícula? ¿O los detectores que intentan averiguar a través de qué ranura pasa la partícula?

En cuanto a la pantalla posterior que detecta el punto de aterrizaje de las partículas disparadas, generalmente son fotomultiplicadores (para experimentos realizados con fotones, estos son dispositivos que pueden detectar fotones individuales y amplificar esa detección a eventos macroscópicamente visibles). Para los experimentos realizados con electrones, pueden ser iones que cambiarán su estado si absorben el electrón entrante. Para entidades más complejas (el experimento de doble rendija se ha realizado incluso con moléculas orgánicas complejas) los detectores en la pantalla serán cualquier átomo o molécula que cambie su estado cuando reciba el átomo o molécula entrante.

Una pregunta diferente es acerca de los detectores que intentan descubrir qué hendidura atravesó la partícula o entidad compuesta. En los primeros experimentos se intentó, por ejemplo, hacer brillar fotones de baja energía para tratar de detectar la partícula que atraviesa una u otra ranura. Esto siempre resultó inútil, si se detectaba que la partícula pasaba por una rendija definida, la interferencia en la pantalla posterior se destruía.

En la mayoría de los experimentos modernos, nada está dirigido a tratar de detectar la partícula que pasa directamente por cualquiera de las rendijas. Se sabe que esto no aporta información, si detectamos la partícula que pasa a través de cualquiera de las rendijas, la interferencia se destruirá.

Entonces, los enfoques modernos son más sutiles. No intentan detectar realmente la partícula que atraviesa ninguna de las rendijas, sino que intentan inferir eso por medios indirectos. Por ejemplo, “etiquetan” la partícula cuando se produce de tal manera que, sin observarla de ninguna manera durante el experimento, analizando los resultados de dónde y cómo cae la partícula en la pantalla posterior, pueden inferir si pasó aunque una ranura u otra, o “ambas simultáneamente”.

En realidad, existen los llamados experimentos de “medición sin interacción” en los que las partículas involucradas no se miden u “observan” en absoluto, los experimentos están diseñados de tal manera que sin interactuar con las partículas disparadas, al analizar los resultados los científicos pueden inferir si la partícula pasó a través de una rendija definida o a través de “ambas rendijas simultáneamente”.

¿Cómo trabajan?

Bien. Funcionan muy bien

Ok, entonces el idiota pedante que reside dentro de mí está satisfecho.

Es una noción difícil, casi filosófica, incluso hacer una distinción entre lo que hace un dispositivo de medición y cómo lo hace.

Si puedo, me gustaría responder una pregunta similar y ver si responde a la suya.

¿Cómo mide el voltaje un voltímetro analógico? ¿Qué hace?

Un voltímetro analógico de la vieja escuela (o amperímetro u ohmímetro) se construye a partir de un dispositivo simple llamado galvanómetro. Básicamente es una varilla de hierro sobre un pivote de joyas. Se encuentra entre dos barras de hierro fijas. Se enrolla un cable alrededor de una varilla fija, luego la varilla giratoria y luego la otra varilla fija. La presión del resorte mantiene la varilla completamente girada (contra un tope) lejos de la posición central. Una aguja indicadora está unida a la varilla móvil. Cuando la corriente eléctrica pasa a través de la bobina, induce un campo magnético en las tres secciones. El campo magnético ‘quiere’ alinearse haciendo que la sección central gire contra la presión del resorte hacia su posición central o alineada. Vemos que la aguja se mueve con respecto a las marcas de calibre (o marcas de graduación) en el papel detrás de la aguja. La diferencia entre amperímetro y voltímetro depende de cómo conecte el galvanomter a varias resistencias en el dispositivo.

Así que ahí está el fondo.

Cuando uso ese voltímetro y coloco los cables rojo y negro en los terminales de una batería de celda D, ‘veo’ 1.5 voltios, ¿verdad? No. Veo la desviación de una aguja contra la presión del resorte. El pedante burro interno grita: “¡No! Ves fotones viajando desde la aguja hasta tu retina. O espere, su cerebro interpreta la señal eléctrica en la que la retina realizó el preprocesamiento antes de enviarla a su cerebro … espera, ¿de verdad?

Ok, suficiente, de vuelta en tu hoyo, bestia!

Lo mejor que puedo deducir es que he “medido” una cosa mediante la “medición” de otra y confiando en que mi modelo científico del mundo es lo suficientemente preciso como para que una medida de A implique una medida de B.

Puedo saber algo sobre lo que hizo el voltímetro que es lógicamente equivalente a cómo lo hizo. Queda una cuestión de lo que realmente medí. Para concluir, el voltaje medido requiere una confianza informada en mi modelo matemático y mi comprensión actual de la física del evento.

¿Qué hace el detector en un experimento de doble rendija? Como lo hace Estas son preguntas lógicamente equivalentes. Para ser justos, los resultados extravagantes de este experimento arrojan luz sobre un mundo espeluznante de física cuántica que ha estado allí todo el tiempo; a pesar de que nuestra conciencia de este mundo no se había abierto. Estos resultados hacen que un hombre justo cuestione suposiciones previas y haga algunas preguntas filosóficas como la que no he tratado de responder: ¿Hay alguna diferencia entre lo que hace un detector y cómo lo hace?

Como otros han escrito, la forma más básica del experimento de doble rendija produciría lo siguiente sobre sus detectores. La luz viaja a lo largo del dispositivo y golpea el papel fotográfico al final. Involucra una de las 3 fotointerracciones con la materia (dispersión de Compton, efecto fotoeléctrico, producción de pares). El resultado son partículas cargadas libres con energía cinética. Debido a la naturaleza química del papel fotográfico, su naturaleza química cambia de modo que cuando se empapa en la secuencia adecuada de productos químicos se cambia la pigmentación. Observamos pigmentación en el papel y concluimos (aceptando que podemos estar equivocados) que los fotones han golpeado el papel donde se cambia la pigmentación.

Otros detectores más sofisticados utilizan una metodología diferente pero aún implican que el fotón interactúa de alguna manera con un detector. Como hemos concluido cosas contrarias a nuestras suposiciones anteriores con respecto al comportamiento de los fotones anteriormente en la ranura, es justo cuestionar nuestras suposiciones sobre las fotointeracciones en otras partes del dispositivo , es decir, en el detector.

El experimento con fotones se observó con ojos abiertos / película, supongo. y estoy confundido sobre el experimento con electrones, pero sé un poco sobre el experimento. Los instrumentos de detección utilizados en las rendijas que obligan al electrón a actuar como una partícula y elegir un solo camino son polarizadores. Similar a cómo funcionan las gafas 3D de las películas, uno colocaría un polarizador horizontal en una ranura y uno vertical en la otra. Para este ejemplo, digamos que el horizontal está en la ranura izquierda y el vertical está en la derecha. Una vez que el electrón pasa a través de la ranura, se ha medido la polarización y el electrón actúa como una partícula. Esto se debe a que si el fotón está polarizado horizontalmente, debe haber atravesado la ranura izquierda e igualmente, si el fotón está polarizado verticalmente, debe haber atravesado la derecha.

Para obtener más información, puede ver este artículo: http://www.users.csbsju.edu/~fri …

Mira el video en youtube llamado ‘Dr. Cuántico.’ Los electrones se pueden fotografiar en teoría, pero creo que es bastante difícil. Para detectarlos en una pantalla, puede usar una pantalla fosforescente.

El clásico es una película de un tubo fotomultiplicador.