{"id":13469,"date":"2011-01-23T23:58:02","date_gmt":"2011-01-23T20:58:02","guid":{"rendered":"http:\/\/www.fyysika.ee\/uudised\/?p=13469"},"modified":"2011-01-24T01:22:54","modified_gmt":"2011-01-23T22:22:54","slug":"teadlased-lahendasid-kaksikpilu-katse-moningad-saladused","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fyysika.ee\/?p=13469","title":{"rendered":"Teadlased lahendasid kaksikpilu katse m\u00f5ningad saladused"},"content":{"rendered":"

Kaksikpilu katse ning kvantf\u00fc\u00fcsikas \u00fcldse \u00fcheks suurimaks m\u00fcsteeriumiks on fakt, et elektronid k\u00e4ituvad teisiti kui katset otseselt j\u00e4lgida. Kahe piluga takistusest l\u00e4bi liikuvad elektronid tekitavad interferentismustri, kuid lisades katsesse detektori, mis j\u00e4lgib, kumma pilu elektron l\u00e4bib, muster kaob. T\u00f6\u00f6tades uue detektoriga v\u00e4lja kaksikpilu katse modifitseeritud variandi, leidsid uurimuse l\u00e4bi viinud Itaalia teadlased vihje miks elektronid vaatluse korral teisiti k\u00e4ituvad.<\/strong><\/p>\n

\"\"<\/a>

Kui paremale pilule oli asetatud filter, hajusid elektronid suurema t\u00f5en\u00e4osusega mitteelastselt ning k\u00e4itusid sf\u00e4\u00e4rilise lainena. Katmata pilust l\u00e4bi l\u00e4inud elektronid hajusid suurema t\u00f5en\u00e4osusega elastselt ning k\u00e4itusid silindrilise lainena. Kahel erineval lainel ei olnud faasiseost, seega, isegi kui elektronid l\u00e4bisid m\u00f5lemat pilu, ei saanud nad tekitada interferentsimustrit. Pilt: Frabboni, et al. \u00a92011 American Institute of Physics<\/p><\/div>\n

\u00dche kuulsaima kvantf\u00fc\u00fcsika eksperimendina demonstreerib kaksikpilu katse kvantmaailma tohutut erinevust tavamaailmast. Kui kahe piluga takistusest tulistada l\u00e4bi makroskaalas objekte, liiguvad need otse l\u00e4bi pilude ning j\u00e4tavad takistuse taga olevale seinale kaks sirget joont. Kui makroskaalas objektide abil kasutada aga elektrone, ei j\u00e4\u00e4 seinale aga mitte kaks sirget joont vaid hoopiski mitme joonega interferentsmuster. Et interferentsmuster tekib ka siis, kui elektrone tulistada \u00fckshaaval, n\u00e4ib eksperiment vihjavat, et elektron justkui liigub l\u00e4bi kahe ava korraga ning interfereerub iseendaga, justkui oleks ta laine mitte osake, kirjutab Physorg.com<\/a>.<\/p>\n

Kaksikpilu katse teine ebatavaline osa on fakt, et elektronid l\u00f5petavad interferentsmustri tekitamise, kui teadlased seavad \u00fche pilu \u00e4\u00e4rde detektori, mille abil j\u00e4lgida, kummast pilust elektron tegelikult l\u00e4bi l\u00e4heb. Sellistel tingimustel tekitavad elektronid seinale aga lihtsalt kaks sirget joont, justkui oleksid nad makroskaalas objektid.<\/p>\n

L\u00e4bi aastate on teadlased demonstreerinud kaksikpilu katse erinevaid versioone. Uues uurimuses esitasid Itaalia f\u00fc\u00fcsikud Stefano Frabboni<\/strong>, Gian Carlo Gazzadi<\/strong> ning Giulio Pozzi<\/strong> transmissioon-elektronmikriskoopi kasutades selle katse j\u00e4rjekordse versiooni.<\/p>\n

,,\u00dcritasime paari eelneva aasta jooksul kasutada \u00e4ra oma kogemusi transmissioon-elektronmikroskoopias ning keskendusime ioonkiire katse ettevalmistamisele, kuid m\u00f5istsime, et m\u00f5ned p\u00f5hikatsed olid seotud m\u00f5ningate kvantmehaanika m\u00fcsteeriumitega,” selgitas Frabboni.<\/p>\n

K\u00f5igepealt l\u00f5ikasid teadlased fokusseeritud ioonkiire abil takistusse kaks pilu. Seej\u00e4rel modifitseeriti neist \u00fchte, kattes selle v\u00e4ikse aatomnumbriga materjalist valmistatud mitmekihilise filtriga, saades nii detektori, mis detekteeris, kumba pilu elektron l\u00e4bis.<\/p>\n

Kuigi (\u00fckshaaval tulistatud)elektronid said ikkagi filtrist l\u00e4bi minna, p\u00f5hjustas filter rohkemate elektronide mitteelastse hajumise. \u00a0Mitteelastselt hajuv elektron lokaliseerus kaetud pilu juures ning k\u00e4itub pilu l\u00e4bides justkui sf\u00e4\u00e4riline laine. Katmata pilu l\u00e4biv elektron hajub suurema t\u00f5en\u00e4osusega elastselt ning k\u00e4itub pilu l\u00e4bides silindrilise lainena. Sf\u00e4\u00e4rilisel ja silindrilisel laine faasid pole omavahel mingis seoses, mis t\u00e4hendab, et isegi kui elektron ka l\u00e4bib m\u00f5lemad pilud, ei saa kaks erinevat tekkinud lainet seinale interferentsmustrit tekitada.<\/p>\n

Samuti leidsid teadlased, et filtri paksus pani paika interferentsimustri v\u00e4ljan\u00e4gemise: mida paksem filter, seda suurem oli t\u00f5en\u00e4osus mitteelastseks hajumiseks – seega tekkis ka v\u00e4hem interfereerumist. Filtri sai valmistada ka nii paksu, et interferents kadus pea t\u00e4ielikult.<\/p>\n

,,Kui elektron hajub mitteelastselt, on see lokaliseeritud – selle lainefunktsioon kollapseerub ning p\u00e4rast m\u00f5\u00f5tmisakti levib see interaktsioonialast edasi justkui sf\u00e4\u00e4riline laine, omamata mingit faasiseost teiste elastselt v\u00f5i mitteelastselt hajunud elektronidega,” kirjeldas Frabboni mitteelastset hajumist.<\/p>\n

Teises, s\u00f5ltumatus eksperimendis katsid teadlased takistuse m\u00f5lemad pilud, et n\u00e4ha, kas kaks sf\u00e4\u00e4rilist lainet tekitavad seinale interferentsmustri. Leiti, et v\u00e4hese mitteelastse intensiivsusega ei tekkinud mingeid ribasid. V\u00e4hese intensiivsusega ribad tekkisid aga uuesti, kui saadi elastne kujutis.<\/p>\n

Kokkuv\u00f5ttes paistavad tulemused \u00fctlevat, et elektronide hajumise t\u00fc\u00fcp m\u00e4\u00e4rab \u00e4ra j\u00e4lje, mis takistuse taga olevale seinale tekib ning et detektor \u00fche pilu juures v\u00f5ib muuta hajumise t\u00fc\u00fcpi. F\u00fc\u00fcsikud selgitasid, et interferentsimustri tekitavad elastselt hajunud elektronid, mitteelastselt hajunud elektronid interferentsiprotsessi tekkimisele kaasa aga ei aita.<\/p>\n

Allikas<\/a><\/p>\n

Teadusartikkel \u201cIon and electron beam nanofabrication of the which-way double-slit experiment in a transmission electron microscope<\/a>\u201d<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Kaksikpilu katse ning kvantf\u00fc\u00fcsikas \u00fcldse \u00fcheks suurimaks m\u00fcsteeriumiks on fakt, et elektronid k\u00e4ituvad teisiti kui katset otseselt j\u00e4lgida. Kahe piluga takistusest l\u00e4bi liikuvad elektronid tekitavad interferentismustri, kuid lisades katsesse detektori, mis j\u00e4lgib, kumma pilu elektron l\u00e4bib, muster kaob. T\u00f6\u00f6tades uue detektoriga v\u00e4lja kaksikpilu katse modifitseeritud variandi, leidsid uurimuse l\u00e4bi viinud Itaalia teadlased vihje miks elektronid […]<\/p>\n","protected":false},"author":32,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_genesis_hide_title":false,"_genesis_hide_breadcrumbs":false,"_genesis_hide_singular_image":false,"_genesis_hide_footer_widgets":false,"_genesis_custom_body_class":"","_genesis_custom_post_class":"","_genesis_layout":"","footnotes":""},"categories":[16],"tags":[],"class_list":{"0":"post-13469","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","6":"category-teadusuudis","7":"entry","8":"has-post-thumbnail"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/13469","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/32"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=13469"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/13469\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=13469"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=13469"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=13469"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}