SRP: Kvantemekanik og dobbeltspalteeksperimentet

Uddrag

Indledning
I 1900-tallet blev en af grundstenene i kvantemekanikken lagt af Max Planck, hvor han
foreslog, at elektromagnetisk stråling er kvantiseret. Senere sagde de Broglie, at alle partikler kan beskrives som bølger - den såkaldte partikel-bølge dualitet - og så kom Schrödingers ligning. Alt dette har lagt grund for kvantemekanikken, som i dag er blevet videreudviklet til en fuldkommen teori.
Kvantemekanikken er en teori, som mange folk ikke forstår til fulde, da den er en smule
avanceret ift. den klassiske fysik, som man lærer i gymnasiet. Den er dog en vigtig teori, som beskriver fænomener, som den klassiske fysik ikke er tilstrækkelig til at beskrive. Hvis man begynder at tænke på verdenen med et kvantemekanisk syn, vil man få ondt i hovedet.
Dette er fordi, den kvantemekaniske formalisme skal ses som et matematisk hjælpeværktøj til at forstå verdenen og ikke som en afbildning af verdenen.
Jeg vil starte denne opgave med at beskrive overgangen fra klassisk mekanik til den
moderne kvantemekanik. Derefter vil noget af matematikken, der bliver brugt i
kvantemekanik - komplekse tal og partielle afledede - blive beskrevet. Jeg vil derefter
bevæge mig over i fortolkningen af partikler som bølger ved at kigge på hvordan man
definerer en bølgefunktion, der kan regnes på, og hvad der kræves af bølgefunktionen for, vi kan bruge den. Yderligere vil det blive vist hvordan man giver bølgefunktioner mere mening ift. virkeligheden ved at kigge på Schrödingers ligninger (hhv. den tidsuafhængige og tidsafhængige). Det vil undersøges, om disse bibeholder normaliseringen af bølgefunktion - som er et krav, vi stiller til bølgefunktionerne for at kunne regne på dem - og det vil også blive undersøgt, om en løsning til Schrödingers ligning altid er reel.
Tid sidst beskrives dobbeltspalteforsøget, også med variationen ”Delayed Choice Quantum Eraser”, og et forsøg, der efterligner dette eksperiment i sin enkelhed, vil blive udført.
Disse ting vil blive beskrevet ud fra fagene: Matematik A og Fysik A, hvor matematik
fungerer som et redskab til at beskrive fysikken.

Fra klassisk mekanik til kvantemekanik
Den klassiske mekanik - også kaldt Newtons mekanik, idet han lagde grundlaget for den - er en teori mange kender, og som mange betragter som en fuldkommen og præcis teori.
Sammen med Maxwells ligninger for elektromagnetismen, ved vi, fra den klassiske mekanik, at bølger er vibrationer, der kan vekselvirke med hinanden (interfererer). Dette kan f.eks. være lys eller lyd. Vi ved også, at partikler er lokaliserbare størrelser, hvis fremtidige position kan beregnes ud fra deres bevægelsesmængde. Der hersker determinisme i teorien, alt har ét bestemt ... Køb adgang for at læse mere Allerede medlem? Log ind