Wie funktioniert ein Photonendetektor ?
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Die Frage bezieht sich auf folgendes Video:
Dort wird der allseits bekannte Doppelspaltversuch gezeigt. Und ich frage mich gerade, wie will man ein Photon zwischen den Spalten messen, ohne es zu absorbieren ? Zumindest wird es im Video so dargestellt, als ob es einfach weiter flöge und vom Photonendetektor theorethisch garnicht beeinflusst würde. Aber wie funktioniert das Messprinzip ?
Verzeiht bitte diese doch sehr triviale Frage, aber bei Google und Wikipedia bekomme ich nur Ergebnisse, betreffend der chemischen Analytik und der dort eingesetzten Detektoren. Vermutlich ist "Photonendetektor" nichtmal die korrekte Bezeichnung dieses Detektors. Bitte klärt mich auf.
Liebe Grüße
- VampireSilence -
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Wieso darf das Photon nicht absorbiert werden? Dafür gibt es keinen Grund. Wird der Detektor für neue Messungen verschoben, so werden neue Photonen ausgesandt. Oder willst du den Detektor etwa mit Lichtgeschwindigkeit bewegen, so, dass du immer die selben Photonen messen kannst?
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Vielleicht gehe ich da mit der falschen Logik dran, aber ich kann dir gerade nicht ganz folgen.
Ich will den Detektor nicht mit Lichtgeschwindigkeit bewegen, das ginge nicht und wäre auch nicht sinnvoll, also von daher gebe ich dir absolut Recht, aber wenn das Photon nun angenommen absorbiert wird und später wieder emittiert wird, dann lässt sich doch garnicht sicherstellen, dass es dabei seinen ursprünglichen Geschwindigkeitsvektor beibehält bzw. falls dem doch so ist, wüsste ich nicht, wie man das technisch gesehen sicherstellen könnte. Und genau hier setzt mein Interesse ja an.
drafed-map schrieb: Wird der Detektor für neue Messungen verschoben, so werden neue Photonen ausgesandt.
Mit der Aussage würde ich so pauschal erstmal vermuten, dass wir aneinander vorbei reden. Also nochmal ganz konkret: Ich meine den Versuch, bei dem einmal zwischen messenden- und nichtmessenden Spalten gewechselt wird. Genauer gesagt, natürlich der Teil, bei dem gemessen wird, ob ein Photon den entsprechenden Spalt passiert. Falls du doch den selben Versuch meinst, erklär mir bitte nochmal, was genau du mit dem verschieben des Detektors meinst und wo dort Photonen ausgesandt werden.
Liebe Grüße
- VampireSilence -
Der Detektor wird verschoben, um aus verschiedenen Entfernungen (sowohl vor als auch nach dem Doppelspalt) Messungen vor zu nehmen. Eine Computeranimation der Ergebnisse kann man in den letzten 25 Sekunden des von dir eingebetteten Videos sehen.
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Ich lese zurzeit das buch Skurrile Quantenwelt hier wir das Experiment mit auch beschrieben aber mit Elektronen und nicht Photonen. hierbei weid der weg(soweit ich das verstanden habe die Position) des Elektrons mit eine kurzwelligen elektromagnetischen Strahlung (kurzwellige Röntgenstrahlung) bestimmt.
Ps: Ach das Buch Skurrile Quantenwelt kann ich gut empfehlen.
Beitrag zuletzt geändert: 1.5.2010 22:38:48 von hf-bilder -
drafed-map schrieb:
Der Detektor wird verschoben, um aus verschiedenen Entfernungen (sowohl vor als auch nach dem Doppelspalt) Messungen vor zu nehmen. Eine Computeranimation der Ergebnisse kann man in den letzten 25 Sekunden des von dir eingebetteten Videos sehen.
Also ich glaube ich bin blind oder so, für mich steht der Detektor immer ganz starr am selben Fleck.
drafed-map schrieb: Wird der Detektor für neue Messungen verschoben, so werden neue Photonen ausgesandt.
Aber mal angenommen, der Detektor würde verschoben werden. Wieso führt das dann dazu, das neue Photonen ausgesendet werden ? Das kann doch höchstens der Laser und das auch völlig unabhängig von der Position des Detektors. Daher verstehe ich den Zusammenhang nicht.
hf-bilder schrieb: Ich lese zurzeit das buch Skurrile Quantenwelt hier wir das Experiment mit auch beschrieben aber mit Elektronen und nicht Photonen. hierbei weid der weg(soweit ich das verstanden habe die Position) des Elektrons mit eine kurzwelligen elektromagnetischen Strahlung (kurzwellige Röntgenstrahlung) bestimmt.
Das könnte ich mir zum Beispiel schon eher vorstellen, da man ja auch Dinge wie Trägerwellen kennt, die auf (vermute ich jetzt mal) ähnliche Weise beeinflusst werden können und dadurch eine messbare Interaktion entsteht. Aber die Frage bleibt weiterhin offen: Wenn eine Interaktion besteht, wie kann man dann sicher sein, dass man das Photon nicht in seinem Bewegungsvektor beeinflusst ?
Liebe Grüße
- VampireSilence -
vampiresilence schrieb:
Sieh dir doch mal die grafische Animation in den letzten 25 Sekunden des Videos an. Es wurden Messungen aus unterschiedlichen Entfernungen gemacht. Aus den erlangten Daten wurde eine Computeranimation gefertigt, die dort gezeigt wird. Im Video selbst wird der Detektor nicht bewegt. Das muss aber auch nicht sein. Oder wird er etwa auch im Video gebaut, damit ja alles abgedeckt ist?
Also ich glaube ich bin blind oder so, für mich steht der Detektor immer ganz starr am selben Fleck.
vampiresilence schrieb:
Es werden doch immer neue Photonen ausgesendet. Zwangsläufig. Du kannst doch nicht zwei mal das selbe Photon aussenden.
drafed-map schrieb: Wird der Detektor für neue Messungen verschoben, so werden neue Photonen ausgesandt.
Aber mal angenommen, der Detektor würde verschoben werden. Wieso führt das dann dazu, das neue Photonen ausgesendet werden ? Das kann doch höchstens der Laser und das auch völlig unabhängig von der Position des Detektors. Daher verstehe ich den Zusammenhang nicht.
vampiresilence schrieb:
Meinst du damit, ob der Detektor vielleicht etwas daran ändert, wo das Photon hin "fliegt"?
Aber die Frage bleibt weiterhin offen: Wenn eine Interaktion besteht, wie kann man dann sicher sein, dass man das Photon nicht in seinem Bewegungsvektor beeinflusst ? -
drafed-map schrieb:
vampiresilence schrieb:
Sieh dir doch mal die grafische Animation in den letzten 25 Sekunden des Videos an. Es wurden Messungen aus unterschiedlichen Entfernungen gemacht. Aus den erlangten Daten wurde eine Computeranimation gefertigt, die dort gezeigt wird. Im Video selbst wird der Detektor nicht bewegt. Das muss aber auch nicht sein. Oder wird er etwa auch im Video gebaut, damit ja alles abgedeckt ist?
Also ich glaube ich bin blind oder so, für mich steht der Detektor immer ganz starr am selben Fleck.
Achso, jetzt weiss ich was du meinst. Ich dachte eigtl, dass das einfach nur eine grafische Auftragung der Lösungen der Wellenfunktionen für die verschiedenen Orte waren. Klar könnte man auch den Detektor verschoben haben, aber das wäre n bisschen viel Arbeit, meinst du nicht ? Zumal die Höhe der Berge die Warscheinlichkeit repräsentiert und um das alles mit dem Detektor zu messen, wären doch Millionen von Messungen nötig gewesen. ^^
drafed-map schrieb:
Ich habe ja nie was anderes behauptet, aber die einzelnen Photonen die da ausgesendet werden, sind ja eben unabhängig vom Detektor. Und das bedeutet ja, dass sie auch ausgesendet würden, wenn der Detektor überhaupt nicht verschoben würde. Aber wie dem auch sei - ich glaube an diesem Punkt drehen wir uns im Kreis.
vampiresilence schrieb:
Es werden doch immer neue Photonen ausgesendet. Zwangsläufig. Du kannst doch nicht zwei mal das selbe Photon aussenden.
drafed-map schrieb: Wird der Detektor für neue Messungen verschoben, so werden neue Photonen ausgesandt.
Aber mal angenommen, der Detektor würde verschoben werden. Wieso führt das dann dazu, das neue Photonen ausgesendet werden ? Das kann doch höchstens der Laser und das auch völlig unabhängig von der Position des Detektors. Daher verstehe ich den Zusammenhang nicht.
drafed-map schrieb:
vampiresilence schrieb:
Meinst du damit, ob der Detektor vielleicht etwas daran ändert, wo das Photon hin "fliegt"?
Aber die Frage bleibt weiterhin offen: Wenn eine Interaktion besteht, wie kann man dann sicher sein, dass man das Photon nicht in seinem Bewegungsvektor beeinflusst ?
Ja, richtig. Eine Änderung des Bewegungsvektors eben. ^^
Liebe Grüße
- VampireSilence -
Also, der Detektor in dem Video ist ein http://de.wikipedia.org/wiki/Fotomultiplier
Die Photonen werden absorbiert und die position dann ausgegeben.
Das geschieht natürlich alles im Rahmen der "Messgenauigkeit".
Die position die man da sieht ist ja sowieso nur eine grobe näherung, wie so viele Messungen in der Physik.
Ob man wirklich die Position sieht an der sich das Photon befindet, weiß man nicht, dazu kannst du dich ja mal mit Schrödingers Katze und der Unschärferelation befassen.
Gruß
aliendwarf -
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