Quantenradierer

Ein reales Schulexperiment, das die Komplementarität zwischen Interferenz und dem Vorhandensein einer welcher-Weg-Information bei Photonen zeigt. Als Marker für den Weg durch einen Doppelspalt dient die Polarisation der Photonen. Man kann sogar kontinuierlich zwischen voller welcher-Weg-Information und voller Interferenz überblenden, so wie es moderne wissenschaftliche Experimente mit Atomen auch zeigen. Kurz vor dem Detektor (Schirm) kann die welcher-Weg-Information wieder gelöscht werden und die Interferenz wird wiederhergestellt (Quantenradierer) Man kann einwenden, dass bei Photonen all diese Phänomene auch klassisch über die Feldstärke der elektromagnetischen Lichtwelle erklärt werden - insofern ist dieses Experiment kein Beweis für die Gültigkeit der Quantentheorie. Denkt man sich die elektrische Feldstärke derart extrem reduziert, bis maximal ein Photon in der Versuchsanordnung ist, hat man ein quantenphysikalisches Experiment. Zahlreiche Simulationsprogramme arbeiten mit der Polarisation von Einzelphotonen. Trotz aller Einwände gegen dieses Experiment wurde es mehrfach in Fachzeitschriften wie beispielsweise "Spektrum der Wissenschaft" diskutiert (1996, 2004, 2007). In der Schule ist es das einzige durchführbare Realexperiment und beeindruckt interessierte Schüler zutiefst.   
Man muss einen Doppelspalt mit drehbaren Polarisationsfolien versehen.

eine Bauanleitung finden Sie hier als pdf -Datei

 

Bezugsquelle für fertig produziertes Gerät: http://www.muero-fraeser.de/

 

 

 

Foto des Schirmbildes

oben:

Polarisationsfolien parallel: es liegt keine welcher-Weg-Information vor, daher findet man Interferenz

unten:

Polarisationsfolien 900 gegeneinander verstellt: es liegt eine sichere welcher-Weg-Information vor (man kann im Prinzip feststellen, ob das Photon aus dem rechten oder dem linken Spalt kam) , daher findet man keine Interferenz mehr.