Date post: | 03-Jan-2016 |
Category: |
Documents |
Upload: | esperanza-moreno |
View: | 77 times |
Download: | 0 times |
Dvouštěrbinový experiment
Daniel SýkoraOndřej Cigáník
Matěj PetrFrantišek Čech
Jan ČepilaMichal Petráň
Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme
do vaší budoucnosti
Historie
• Huygens – „Traktát o světle“ (1678)– Světlo je vlnění a každý bod vlnoplochy je zdrojem
dalších vlnoploch
• Newton – „Optika“ (1704)– Světlo jsou částice, které se pohybují vysokou rychlostí
Historie - teoretici
Historie - praxe
• Youngův experiment (1801)– Thomas Young– Světlo je vlnění
• Fotoelektrický jev– Prvně pozorován Heinrichem Hertzem (1887)– Pokus vysvětlen Einsteinem (1905)– Elektrony jsou vyzařovány z látky v důsledku
absorpce elektromagnetického záření
Historie - sjednocení
• Částicově-vlnový dualismus• Louis de Broglie
– Jakékoliv částici lze za určitých okolností připsat vlnové vlastnosti (vlnovou délku)
p
h Planckova konstanta
Hybnost částice
Vlnová délka
Teorie
Princip
Vlnově-částicový dualismus
Interference
• K čemu dochází– Sčítání a odčítání maxim
• „vrchol“ + „vrchol“ = „vysvícený bod“• „Vrchol“ + „údolí“ = „nevysvícený bod“
• Podmínky– Koherentní vlny
• Stejná frekvence• Stejný směr kmitání• Stejná fáze vlny
Interferenční oblast
L
h
d
n
Výpočet vzdálenosti maxim
d
L
ϕϕ
λh
Násobek vlnové délky
Vzdálenost mezi maximy
Vzdálenost mezi štěrbinou a stínítkem
Vzdálenost mezi štěrbinami
Výpočtyvzdálenost od detektoru (m): rozpětí maxim (m): vlnová délka (m): Velikost štěrbiny (m)
0,1 0,001 5E-12 5E-100,2 0,001 5E-12 0,0000000010,3 0,001 5E-12 1,5E-090,4 0,001 5E-12 0,000000002
0,1 0,0001 5E-12 0,0000000050,2 0,0001 5E-12 0,000000010,3 0,0001 5E-12 0,0000000150,4 0,0001 5E-12 0,00000002
0,1 0,00001 5E-12 0,000000050,2 0,00001 5E-12 0,00000010,3 0,00001 5E-12 0,000000150,4 0,00001 5E-12 0,0000002
0,1 0,000001 5E-12 0,00000050,2 0,000001 5E-12 0,0000010,3 0,000001 5E-12 0,00000150,4 0,000001 5E-12 0,000002
Simulace
Experiment
FázeKonstrukce
Fáze
Konstrukce
ZdrojDetektor
Aparatura
• Elektronové dělo• Wolframové vlákno
Zdroj elektronů - dělo
Zdroj elektronů - dělo
Dvouštěrbina
e
Problém:Nelze vyrobit mechanicky
Elektrostatická
Konstrukce dvouštěrbiny
• Elektrostatická• Dráty izolované v igelitu
– Izolace– Udržení rozestupů
• Pro zkrácení vzdálenostimezi štěrbinou a detektorembyla nepárová elektrodaposunuta
Dvouštěrbina
• Obrazovka z osciloskopu– Luminoforová vrstva
• Načítání informací– Webkamera
Detektor
Detektor
Detektor
Seznámení se základy kvantové teorie Práce s vakuovou aparaturou Práce v mechanické dílně Práce s programem Simion (simulace
chování částic) Hraní si s Merkurem
http://utf.mff.cuni.cz/~podolsky/Kvant/Dvojster.htm
Wikipedia.org Apra collaboration - Dvojšterbinový
Experiment Conceptual Design Report