Quantenradierer
Quantenradierer, Quantenphysik, Welche – Weg – Information, Quanten, Doppelspaltexperiment, Doppelspalt Experiment
Der Quantenradierer ist ein Experiment und eine Modellvorstellung, mit dessen Hilfe wir zeigen können, dass sich Wellen oder Teilchen je nach Art des Messprozesses unterschiedlich verhalten können. Die Messung entscheidet darüber, ob wir ein Interferenzmuster oder eine klassische Verteilung von Teilchen beobachten können. Nach Niels BOHR formulierte, “ … dass sich verschiedene Beobachtungen eines Vorgangs ausschließen, sich aber dennoch ergänzen.“ Diese Feststellung, den Welle-Teilchen-Dualismus, bezeichnet er als Komplementaritätsprinzip.
Beugung am Doppelspalt
Zum Einstieg wiederholen wir die Beugung am Doppelspalt. Wenn ein kohärenter Lichtstrahl auf einen Doppelspalt trifft, dann wird er gebeugt. Wir können ein Interferenzmuster erkennen.
Das Experiment haben wir mit einem LASER und mit Elektronen betrachtet. In beiden Fällen konnten wir ein Interferenzmuster beobachten.
Die Interferenz konnten wir auch beobachten, wenn sich nur ein Photon oder ein Elektron zur Zeit in der Apparatur befand (vgl. TAYLOR-Experiment).
Was interferiert hier?
Wenn sich nur ein Photon oder nur ein Elektron zur Zeit in der Apparatur befindet, was interferiert dann? Durch welchen Spalt gelangen Elektron oder Photon zum Schirm?
Um diese Frage zu klären, werden wir das Experiment mit einem LASER durchführen. Die Photonen werden beim Durchgang durch den Spalt 1 oder 2 unterschiedlich markiert, so dass wir ihren Weg kennen.
Markierung mit Polarisationsfiltern
Um zu markieren, welchen Weg ein Photon genommen hat, markieren wir die Wege mit jeweils einem Polarisationsfilter.
In der Grafik kannst du die Ausrichtung der Polarisationsfilter ( links-senkrecht / blau; rechts-waagerecht / grün) erkennen. Das Licht hat jetzt, je nach dem welcher Spalt passiert wurde, eine andere Polarisationsrichtung. Damit wissen wir, welchen Spalt das Photon gewählt hat. (oder???)
Wir beobachten, dass das Interferenzbild verloren geht.
Aufheben der "Welche-Weg-Info"
Sobald wir die Information (Welcher-Weg?) aufheben, beobachten wir wieder ein Interferenzmuster.
Die Information über den Weg, können wir mit einem dritten Polfilter im Winkel von 45° aufheben.
Ein Wellentheoretischer Erklärungsansatz
