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Titolo: diffrazione da elettroni

In una pubblicazione scientifica ho letto quanto segue:
........
"Se prendiamo delle particelle, per esempio degli elettroni, e
le facciamo  passare attraverso due fenditure  (1927, esperi-
-mento di Davisson e Germer, diffrazione di elettroni utilizzando
come reticolo un cristallo di nickel) esse manifestano la loro
natura ondulatoria e formano sullo schermo una tipica figura di
diffrazione.
........
"Sappiamo che le particelle come gli elettroni si manifestano
come entità corpuscolari, ed il fatto che formino una figura di
diffrazione è in conflitto con l'idea che passino da una fenditura
sola. Infatti, nella loro natura di onda, passano effettivamente
da entrambe le fenditure (la figura di diffrazione nasce proprio
dall'interferenza tra le onde originate dalle due fenditure) ma
quando ritorniamo a considerare l'elettrone come corpuscolo
nasce l'assurdo che un singolo elettrone sia passato (in un certo
senso) da tutte e due le parti.
L'evidenza sperimentale del comportamento degli elettroni ci
dice che il passaggio di un elettrone da una fenditura non
esclude il passaggio dall'altra. Dal punto di vista della nostra
logica saremmo più portati invece a dire che l'elettrone passa
da una fenditura o dall'altra, senza una terza possibilità. Ma
l'evidenza dei fatti ci dà torto e dobbiamo ammettere l'esistenza
di una terza possibilità, la cui logica a noi sfugge. "
.......
Dalla lettura di quanto sopra non mi risulta chiara una cosa: se
sulle fenditure invece di una serie di elettroni si invia un solo
singolo elettrone e nulla più; questo unico elettrone produce da
solo la figura di diffrazione oppure no?
E' stato fatto questo esperimento e in caso affermativo da chi?
Sarò veramente grato a chi vorrà spiegarmelo.
Guido

 Sarò veramente grato a chi vorrà spiegarmelo.
Mi fa piacere che ogni tanto questo tema torni nel ng. Dai una lettura a
quello che, negli ultimi mesi, ha iniziato a esser definito come
"l'esperimento piu' bello", che e' proprio l'esperimento che di diffrazione
elettronica, un elettrone alla volta.
http://physicsweb.org/article/world/15/9/1
Dopo la rettifica di Physics World, rispetto all'articolo originale
http://physicsweb.org/article/world/15/9/2#1
che ha risistemato le priorita' dell'esperimento citando adeguatamente il
gruppo di Bologna di Pozzi-Merli-Missiroli (dei miti! credimi :-), nella
stampa italiana e nel mondo accademico (perlomeno Bolognese...) c'e' stato
un notevole clamore. Se fai una ricerca nei quotidiani e nelle riviste
nazionali, dovresti trovare traccia.
Ora, cronaca a parte, l'esperimento e' stato fatto eccome: se mandi un solo
elettrone, questo da solo non crea la figura interferenza, cioe' non si
"spande" su tutto lo schermo seguendo una certa distribuzione spaziale
continua. Viene invece rivelato in maniera particellare, discreta, come un
singolo punto luminoso. Mandando altri elettroni, uno a uno, tutti questi
incidono in un punto dello schermo, a seconda della distribuzione di
probabilita' associata alla funzione d'onda. Alla fine, quando ne hai
mandati a sufficienza, vedrai la moltitudine ha disegnato sullo schermo
delle frange di interferenza.
Io concordo pienamente con l'articolista di Physics World (che peraltro ho
avuto il piacere di conoscere, seppure di sfuggita): secondo me e' davvero
l'esperienza piu' bella. Ha un fascino particolare, perche' puoi vedere con
i tuoi occhi il problema del dualismo onda/particella e il collasso della
funzione d'onda.
Bye
Hyper

 Guido
no, con un singolo elettrone no. "vedrai solo un puntino sullo schermo" .
la diffrazione la vedrai solo con una "folla statistica".
E, correggetemi se sbaglio, in questo modo si vede che l'ipotesi di De
Broglie che voleva associare una lunghezza d'onda ad ogni singola
particella, è imprecisa.
ciao
Delo

 particella, è imprecisa.
Mh, direi di no.
Sei ancora libero di pensare che i fenomeni di quantizzazione non fanno
altro che creare un "fascio di traiettorie possibili" (= onde guida) e che
poi l'elettrone si infili in una o l'altra di queste "guide" in modo del
tutto *deterministico*, in dipendenza da qualche microscopica differenza
nelle sue condizioni iniziali.
Gli "ingredienti" che ti servono sono quindi i seguenti (tutti assieme):
onde pilota + variabili nascoste + determinismo.
Quindi: è vero che l'ipotesi delle "onde guida" o quella delle "variabili
nascoste", se prese separatamente, si dimostrano in contraddizione con
l'osservazione empirica (e, nella fattispecie, con l'esperimento delle due
fenditure), ma basta mettere insieme le due ipotesi per ottenere un modello
concettuale che è compatibile  con tutti gli esperimenti.
Questo modello (che, come saprai, è un aggiustamento operato da Bohm a
partire da quello di De Broglie) ha altri aspetti strani o non ancora
chiariti. Ad esempio non è chiaro come interagisce l'elettrone con l'"onda
pilota". Poi c'è il problema costituito dal fatto che in questo modo si
ottiene una meccanica quantistica che è definitivamente e chiaramente "non
locale" (ma tanto gli esperimenti EPR dimostrano chiaramente che in ogni
interpretazione della MQ ci dovrà essere un qualche elemento che in qualche
modo debba condurre ad una qualche forma di "nonlocalità", sicché
questo -per così dire- è un "male comune")
Comunque sia, vorrà dire che ci sono degli aspetti della teoria che sono
ancora da spiegare, ma basterà assumere il saggio atteggiamento di chi
raccomandava di <non fingere ipotesi> per concludere che c'è solo qualcosa
da spiegare (possibilmente) meglio, ma non ci sono delle *contraddizioni*
con le osservazioni sperimentali, che ci consentano di rigettare
definitivamente un certo modello.
Più in generale, è assai difficile trovare una ipotesi fisica o un qualche
modello che possa essere definitivamente smentito da un esperimento o da un
insieme di esperimenti.
Se ti accorgi che le orbite dei pianeti non sono perfettamente circolari
puoi sempre aggiungere degli "epicicli" per far tornare i conti.
Se gli esperimenti di interferenza della luce ti dimostrano che la luce si
muove "nell'etere" con la stessa velocità in tutte le direzioni, allora puoi
sempre supporre che i corpi che si muovono nell'etere subiscano delle
contrazioni delle lunghezze e delle dilatazioni dei tempi.
Eccetera, eccetera.
Certo, ci sono delle soluzioni che ad alcuni sembrano un po' "sospettte". Ad
esempio il modello di Bohm-De Broglie sembra fatto un po' troppo "ad hoc"
per salvare a tutti i costi alcuni aspetti della meccanica classica (in
primis il determinismo). Come pure gli "epicicli" di Tolomeo a noi oggi
sembrano "fatti apposta" per non guardare in faccia la realtà. Ma ad esempio
sulla questione della "contrazione delle lunghezze" e della "dilatazione dei
tempi" ancora oggi c'è chi ha un rapporto un po' coflittuale con il
"cronotopo", e -dando una occhiata alla storia della fisica- non si può mai
essere sucuri di non star perdendo tempo con una ipotesi che i posteri
giudicheranno "fatta su misura" per non essere costretti a "guardare nel
cannocchiale". E anche i famosi posteri non potranno mai essere sicuri di
avere in tasca la Verità. La costruzione di modelli dipende sempre (in
parte) anche dalla cultura che quei modelli li produce, e non esiste il
modello a-storico.
Ciao,
Davide


ovviamente mi sono spiegato con poca chiarezza.
DB associava ad ogni particella un'onda di materia. A me sembrava impreciso
perchè con la singola particella non vedi interferenza, ma solo con un
insieme statistico.
no?
ciao
Delo

 no?
Beh, considera che quella di De Broglie è una teoria che va bene per
spiegare la MQ delle origini, quella di quando si pensava che per riprodurre
tutti gli effetti quantistici fosse sufficiente prendere tutte le possibili
traiettorie classiche e poi selezionare fra esse solo quelle la cui azione
fosse pari ad un multiplo del quanto d'azione.
Noi oggi sappiamo che questa è solo una approssimazione valida nel caso in
cui il potenziale è sufficientemente regolare, sicché tutto l'impiando di De
Broglie è prima di tutto incompatibile con le osservazioni sperimentali, e
questo è già sufficiente per rigettarlo.
Se però in De Broglie, oltre alle "equazioni", vogliamo cogliere anche una
"interpretazione" della MQ, allora dobbiamo cercare di estrapolare quel suo
modello al "dopo Schroedinger" (ed anche al "dopo EPR").
Certo, nessuno può arbitrariamente proclamarsi il "vero erede" di De Broglie
e affermare che chi si vuole confrontare con De Broglie deve confrontarsi
con lui.
Tuttavia non è nemmeno giusto rigettare le "onde pilota" di De Broglie
perché anni dopo si è fatto/compreso l'esperimento delle due fenditure o
altri esperimenti di quel genere. Se facessimo questo non avrebbe neanche
senso cercare di isolare il "metodo" di Galielo dai suoi risultati (che a
volte sono sbagliati, come ad esempio nel caso delle meree).
E' questa la ragione per cui mi sembrerebbe opportuno, prima di buttare via
tutto il lavoro di De Broglie, chiedersi se non sia possibile in qualche
modo recuperare il concetto di "onda pilota deterministica" in modo tale da
renderlo compatibile con ciò che si sa oggi.
E, come dicevo, la risposta di Bohm a questa domanda è "sì".
Quanto al fatto da te ricordato che <<con la singola particella non vedi
interferenza>>, questo è compatibile con il modello di Bohm-De Broglie,
perchè ogni elettrone percorre una sola delle infinite traiettorie definite
dalle "onda pilota", ed è solo l'insieme di queste possibili traiettorie a
produrre una figura di interferenza.
Quello che forse non ci siamo sufficientemente chiariti a vicenda è che il
punto cruciale sta qui: <<Come fa un elettrone a scegliere una delle
possibili traiettorie definite dalle "onde piolota"?>>
Ebbene, nello schema di Bohm-De Broglie questa scelta è del tutto
*deterministica* ed è prodotta da variazioni infinitesime non osservabili
nello stato iniziale in cui viene emesso l'elettrone. Da cui segue che il
fatto che si produca una figura di interferenza non è più in antitesi con il
determinismo.
Mi fermo qui perché ho anche io l'impressione che non ci siamo spiegati bene
e non vorrei tediarti con eventuali ulteriori malintesi.
Saluti,
Davide

 particellare, discreta, come un singolo punto luminoso.
Non ho ben capito una cosa: su cosa basi quanto affermi sopra? E' una
recente evidenza sperimentale? No, perchè io ero rimasto alle cose che
affermavano Penrose, Polkinghorne, ecc, ossia che anche un solo elettrone
avrebbe dato origine alla figura d'interfrenza. Citando Penrose:
"Riducendo sufficientemente l'intensità complessiva della luce ci si può
infatti assicurare che non passi in prossimità delle fenditure più di un
fotone alla volta. Il fenomeno dell'interferenza distruttiva  [cut] è un
fenomeno che si applica a singoli fotoni"
Più avanti sottolinea come l'interferenza non sia affatto legata alla
"statistica", ma alla singola particella. Poi spiega come l'osservazione
modifichi l'esperimento, annullando la figura di interferenza, con
l'adozione di un rivelatore di particelle che ci dica da quale fenditura il
fotone o l'elettrone siano passati!
Grazie
--
Alex

 particellare, discreta, come un singolo punto luminoso.
Non ho ben capito una cosa: su cosa basi quanto affermi sopra? E' una


 dica da quale fenditura il fotone o l'elettrone siano passati!
Sì, però in tutto ciò che hai citato Penrose non dice che il singolo
elettrone, come affermi tu, dà <<origine alla figura di interferenza>>. Dice
solo che la interferenza è legata/applicabile al singolo elettrone.
Infatti se dopo aver effettuato il "conteggio" degli elettroni (a
"posteriori" quindi) tu calcoli la frequenza relativa con cui le varie parti
del rilevatore sono state colpite, e "interpreti" quella frequenza relativa
come "probabilità" che i singoli elettroni colpiscano certe aree del
rilevatore, allora devi concludere che in presenza di più fenditure la
distribuzione di probabilità *per ogni singolo elettrone* ha delle "righe
nere" (= una serie di massimi e minimi).
Come ho appena (implicitamente) finito di dire, a rigore già qui tu sei
passato dai "fatti" ad una prima "interpretazione". Infatti tutto ciò che tu
puoi fenomenicamente osservare sono dei "conteggi". Tu non osservi
direttamente una probablità, ma "conti elettroni". Poi osservi che la
frequenza relativa di ogni punto ha un comportamento asintotico nel tempo (=
la figura di interferenza disegnata da un milione di elettroni è con buona
approssimazione la stessa disegnata da un milione e mezzo di elettroni, a
parte la "densità") e di qui concludi che ad ogni singolo impatto puoi
associare una "probabilità", appunto come limite della frequenza relativa
quando il numero delle "prove ripetute" tende all'"infinito".
E' nel passaggio conteggio > probabilità che le proprietà dell'insieme vengo
trasferite al singolo, ed è così che la "interferenza" diviene un concetto
"legato" ad ogni singolo elettrone. Ma questo non significa affatto che un
singolo elettrone possa produrre una <<figura di interferenza>>, perché
sarebbe come dire di poter disegnare la Cappella Sistina con una singola
pennellata! :-)
Spero di essermi spiegato e di non aver detto troppe fesserie.
Ciao,
Davide

 solo che la interferenza è legata/applicabile al singolo elettrone.
Citando Penrose (La mente nuova dell'Imperatore, pag 302-303)
"Un disturbo potrebbe passar ein parte per una fenditura ed in parte per
l'altra. Ma alla scala del fotone le cose sono molto diverse: ogni singolo
fotone si comporta come un'onda del tutto indipendente! In qualche modo ogni
particella passa la tempo stesso per le due fenditure e interferisce con se
stessa! Riducendo sufficientemente l'intesità complessiva della luce, ci si
può infatti assicurare che nion passi in prossimità delle fenditure più di
un fotone per volta. Il fenomeno dell'interferenza disruttiva, per cui due
vie alternative per il fotone riescono in quelache modo a cancellarsi
reciprocamente come possibilità realizzate, è un fenomeno che si applica a
singoli fotoni. Se invece gli sono accessibili entrambe, le due possibilità
possono miracolosamente cancellarsi e il fotone pare non sia più in grado di
percorrere nè l'una e nè l'altra. In realtà non è che la luce si comporti a
volte come se fosse composta da particelle ed a volte come se fosse un
fenomeno ondulatorio.  E' che ogni singola particella si comporta in modo
simile ad un'onda; e possibilità alternative diverse  accessibili ad una
particella possono a volte cancellarsi reciprocamente!
Spero di aver citato meglio questa volta 8anzi, a me pare - sempre questa
volta - inequivocabilmente :-)
--
Alex

 Non ho ben capito una cosa: su cosa basi quanto affermi sopra?
Evidenza sperimentale, ovviamente. L'ho visto con i miei occhi.
Bye
Hyper

 [cut]
E' tutto okay Alex. L'elettrone ha una sua funzione d'onda, questa risente
della doppia fenditura, arriva allo schermo con una certa distribuzione di
probabilita' spaziale, e nel momento in cui viene rivelata collassa in un
punto, poiche' lo schermo si comporta come un misuratore dell'osservabile
posizione.
Bye
Hyper

Guido ha scritto:
 > In una pubblicazione scientifica ho letto quanto segue:
 > .........
 > "Se prendiamo delle particelle, per esempio degli elettroni, e le
 > facciamo passare attraverso due fenditure (1927, esperimento di
 > Davisson e Germer, diffrazione di elettroni utilizzando come reticolo
 > un cristallo di nickel) esse manifestano la loro natura ondulatoria e
 > formano sullo schermo una tipica figura di diffrazione.
 > .........
 > ...
 > L'evidenza sperimentale del comportamento degli elettroni ci
 > dice che il passaggio di un elettrone da una fenditura non
 > esclude il passaggio dall'altra. Dal punto di vista della nostra
 > logica saremmo più portati invece a dire che l'elettrone passa
 > da una fenditura o dall'altra, senza una terza possibilità. Ma
 > l'evidenza dei fatti ci dà torto e dobbiamo ammettere l'esistenza
 > di una terza possibilità, la cui logica a noi sfugge. "
Lasciami dire due cose, a proosito della non meglio definita
"pubblicazione scientifica". Primo: e' molto semplicistica, e l'autore
non sembra aver chiaro che cosa significa interferenza e che cosa
diffrazione.
L'esp. del 1927 non usava fenditure, ma la riflessione su un
cristallo.
D&G scoprirono che il numeor di elettroni riflessi variava fortemente
con l'angolo d'incidenza, proprio come fa la luce che incide su un
reticolo.
Un reticolo (per la luce) puo' essere una lastrina metallica su cui
sono state praticate delle striature sottili e molto fitte (per es.
alcune centinaia per mm).
Nel caso di D&G era l'allineamento degli atomi del cristallo di nichel
che funzionava da reticolo. Gli atomi sono molto piu' fitti: attorno
ad alcuni milioni per mm.
Occorre una spaziatura cosi' fitta perche' la lunghezza d'onda degli
elettroni in quell'esperimento era assi piu' piccola di quella della
luce visibile.
Questa e' _diffrazione_. Quando invece si fa un esperimento con due
fenditure, si fa un esperimento d'interferenza.
La diffrazione c'entra anche qui, perche' se si usasse una sola
fgenditura si vedrebbe che la luce (o gli elettroni) invece di andare
dritti a valle della fenditura si sparpagliano, tanto piu' quanto piu'
questa e' sottile.
Quando le fnediture sono due, si sovrappongono le due "diffrazioni"
dalle due fenditure, e nella zona di svrapposizione si vedono delle
righe alternativamente chiare e scure: questa e' appunto interferenza.
Il problema di cui parla l'autore e' che se si pensa a un elettrone
come una particella, una microscopica pallina, siamo portati a pensare
che ssa passera o da una o dall'altra delle fenditure, ma non dovrebbe
accorgersi che c'e' anche l'altra.
Invece la distribuzione degli elettroni sullo schermo e' totalmente
diversa quando ci sono due fenditure, dalla somma delle distribuzioni
che si avrebbero con aperta solo una o solo l'altra.
E fin qui, ancora ci siamo. Quello che assolutamente non mi va e' tirare
in ballo la "logica".
Non e' affatto questione di logica: qui siamo in presenza di un
fenomeno del mondo reale, che noi cerchiamo d'interpretare secondo
modelli interpretativi che ci siamo costruiti in base all'esperienza
fatta in altre condizioni, totalmente diverse.
Se scopriamo che in questo nuovo ambito i nostri modelli non
funzionano, non c'e' da chiamare in causa la logica, ma solo da
ricostruire i nostri modelli.
Davide Pioggia ha scritto:
 > ...
 > Come ho appena (implicitamente) finito di dire, a rigore già qui tu
 > sei passato dai "fatti" ad una prima "interpretazione". Infatti tutto
 > ciò che tu puoi fenomenicamente osservare sono dei "conteggi". Tu non
 > osservi direttamente una probablità, ma "conti elettroni".
 > ...
 > E' nel passaggio conteggio > probabilità che le proprietà dell'insieme
 > vengo trasferite al singolo, ed è così che la "interferenza" diviene
 > un concetto "legato" ad ogni singolo elettrone. Ma questo non
 > significa affatto che un singolo elettrone possa produrre una <<figura
 > di interferenza>>, perché sarebbe come dire di poter disegnare la
 > Cappella Sistina con una singola pennellata! :-)
Diciamolo anche piu' semplicemente: la precvisione fatta in base
all'interferenza porta a dire che in certi punti non deve arrivare
nessun elettrone.
Ebbene: per quanto ciascun elettrone viaggi per suo conto, indip.
dagli altri, succede proprio cosi': ciascun elettrone "tiene conto" del
fatto che ci sono due fenditure, e non va mai a finire dove invece
potrebbe arrivare se ci fosse aprtea una fenditura sola.
 > Spero di essermi spiegato e di non aver detto troppe fesserie.
Solo una: hai scritto due volte "rilevatore". Si dice "rivelatore".
------------------------------
Elio Fabri
Dip. di Fisica - Univ. di Pisa
------------------------------

 "L'elettrone indivisibile passa attraverso entrambe le fenditure!
non significa certo che con un singolo puntino si possa ottenere una figura
di interferenza!
Mi fermo qui. Anzi, scusa la prolissità.
Saluti,
Davide

 Hyper
-- 
questo articolo e` stato inviato via web dal servizio gratuito 
http://www.newsland.it/news
 segnala gli abusi ad 
ab...@newsland.it

 "L'elettrone indivisibile passa attraverso entrambe le fenditure!
anch'io non mi sento di condividere questa idea.
piuttosto direi (anche se sembra equivalente): il passaggio da una o
dall'altra fenditura non sono eventi mutuamente esclusivi
ciao
Delo

Rispondersti, per favore, anche a questi tre quesiti?
A) un singolo fotone od un singolo elettrone possono dare origine al
fenomeno dell'interferenza?
B) come si deve esprimere, in maniera rigorosa, il concetto che il fotone o
l'elettrone "si dividano in due" per passare attarverso le due fenditure?
C) come si deve esprimere, in maniera rigorosa, il concetto che il fotone o
l'elettrone "sappiano" di essere osservati dal rivelatore di particelle
posto vicino all efenditure ed "annullino" il fenomeno dell'interferenza?
Grazie
--
Alex


Capisci cosa intedevo dire? ;-)
onda di materia può creare il mailinteso della figura di interferenza
generata da un singolo elettrone.
ciao
Delo

 ------------------------------


 "campane", come previsto al punto 1)
Questo dispositivo, per quanto ne so, è un rilevatore collocato dietro la
fenditura, il quale  assorbe la particella, impedendo il suo arrivo sullo
schermo e  quindi la formazione delle righe.
Ma c'è un modo di rivelare da che parte è passata la particella senza
"distruggerla"? Ho sempre sentito che non c'è, ma ho pensato che forse un
modo esiste, almeno per l'elettrone (per il fotone non  pare possibile).
Perchè non fare l'esperimento con le due fenditure in una Camera a Nebbia?
L'interazione ionizzante col gas non assorbe, per un lungo tratto,
l'elettrone, il quale può arrivare alle fenditure e superarle e
raggiungere lo schermo, lasciando impresso il puntolino luminoso: la
"scia" che lascia indica precisamente la sua traiettoria e si può così
vedere da quale delle due fenditure esso passa.
Quali sono le controindicaizoni dell'esperimento?
Risulta a qualcuno che sia stato fatto (o solo pensato)?
E, pensato che sia stato, contraddice forse qualche intoccabile principio
che sancisce l'impossibilità della rivelazione simultanea del valore di
due vaariabili dicotomiche?
Ciao.
Luciano Buggio
http://www.scuoladifisica.it
 


 suo arrivo sullo schermo e  quindi la formazione delle righe.
Direi di no.
Basta mettere dietro ai fori una sorgente di particelle delle quali si sa
che interagiscono con gli elettroni. La prima cosa che mi viene in mente è
usare dei *fotoni* ovvero, per così dire "tenere la luce accesa" :-)
Se la sorgente delle particelle che sta dietro i fori è abbastanza ampia e
intensa allora ogni elettrone avrà una probabilità molto vicina ad 1 di
interagire con almeno una delle particelle, e quindi per quasi tutti gli
elettroni potremo sapere "dove sono passati". Dopodiché dovremo stare
attenti ad escludere dai nostri "conteggi" quegli elettroni che non hanno
interagito con alcun fotone, altrimenti otterremo un risultato "misto" (una
via di mezzo fra la "sovrapposizione classica" e l'"interferenza", ovvero
una figura in cui i "minimi" non sono perfettamente "neri").
O almeno credo sia così: io mi interesso di fisica più che altro dal punto
di vista teorico-filosofico, e purtroppo non ho vaste cognizioni
sperimentali.
Spero che altri sappiano dirti meglio e di più.
Saluti,
Davide


scusa ma secondo me c'è interazione. non so nel dettaglio cosa intendi per
"non assorbe" però c'è una interazione con un gas che potrebbe far
collassare su uno stato.
boh!!
io però volevo chiedere un'altra cosa. se avvicino molto lo schermo alle
fenditure otterrò qcosa di molto diverso da una figura di interf?
più vicino mi metto più è prevedibile capire da dove passa no? :-P
forse ragiono in un modo classicheggiante, però ...
ciao
Delo

 che casualmente ne partano due o più, o non ne parta nessuno?
Questa e' banalmente una descrizione dell'efficienza del rivelatore. Si puo'
misurare, e' uno dei dati che il costruttore mette nelle specifiche dello
strumento, e per quanto riguarda gli elettroni l'efficienza e' molto vicina
al 100%.
Bye
Hyper

 Risulta a qualcuno che sia stato fatto (o solo pensato)?
Si, sia pensato che fatto. Ho ascoltato la descrizione di un esperimento
simile a quello che suggerisci circa 8 anni fa ad una conferenza. Ora cerco
le referenze poi ti dico. Cmq il risultato e' che se in qualche modoriesci a
seguire la traiettoria, le frange spariscono.
Bye
Hyper

 una figura in cui i "minimi" non sono perfettamente "neri").
(cut)
Vorrei capire bene (per quanto tu mi possa spiegare, visti i limiti di
competenza sperimentale che dichiari, ma ritengo che la mia sia solo
un'esigenza concettuale di approfondimento).
1) Intendi che gli elettroni che non interagiscono coi fotoni vanno a
contribuire alla formazione delle righe, mentre quelli che interagiscono
no (e, sono questi ultimi, responsabili del fondo non completamente "nero"
tra le righe)?
2) Gli elettroni che interagiscono coi fotoni arrivano quindi comunque
allo schermo?
3) Come si accorge, lo sperimentatore, dell'interazione? Ovvero, cosa
succede quando un elettrone interagisce con un fotone in modo da dare un
segnale macroscopico (suppongo) visibile, tanto che si possa dire da quale
fenditura è passato?
Ciao e grazie.


 al 100%.
Qui riparli di elettroni, infatti, ma il fatto di precisarlo, per non far
confusione coi fotoni (dove i redimenti sono molto bassi) giustifica
ulteriormente la mia precedente richiesta.
Ciao.
luciano Buggio


luciano buggio ha scritto:
 > ...
 > Se nel caso delle due "sorgenti" (siano esse i due bordi di una
 > fenditura o due fenditure) il singolo fotone (o elettrone) in qualche
 > modo "sa" dell'altra, che dire quando si tratta di un unico bordo? Che
 > cosa deve sapere?
Deve solo "sapere" che puo' passare a diverse distanze dal bordo.
 > Sono stati fatti esperimenti con elettroni ad una sola fenditura e
 > all'unico bordo? Ne risutano righe come per la luce?
Non lo so, ma ritengo che le condizioni per vedere qualcosa sarebbero
molto difficili.
 > Non direi.
 > Le righe di interferenza di formano anche con una sola fenditura
 > (almeno con i fotoni, per quanto ne so), per la semplice ragione che
 > si formano anche col il solo bordo di un ostacolo.
Premesso che quelle che chiami "righe" solitamente si chiamano
"frange", tu stai richiamando il fatto che anche nella diffrazione dal
bordo di un ostacolo si formano massimi e minimi d'intensita' (solo
nella zona dove dovrebbe arrivare luce, non nella zona d'ombra).
Vero. Poi pero' ne ricavi:
 > Nel caso delle due fenditure avremmo allora ben quattro "sorgenti", e
 > mi chiedo perchč nella discussione del classico esperimento alle due
 > fenditure ci si limiti a considerare la geometria di uno schema in cui
 > le sorgenti sono solo due: si tratta forse di una struttura piů fine,
 > che si puň ignorare?
Non direi che si possa parlare di 4 sorgenti, ne' di due per una sola
fenditura.
Le cose sono abbastanza complicate: per es. con una sola fenditura la
figura di diffrazione cambia a seconda della larghezza di questa: se e'
abbastanza larga, si vedono massimi e minimi attorno al massimo
centrale; ma se e' stretta resta solo il massimo cnetrale, moltopiu'
largo.
Gli esperimenti con due fenditure si fanno con fenditure molto strette,
proprio per non confondere i massimi e minimi della figura singola con
quelli che vengono fuori dalla sovrapposizione delle onde dalle due
fenditure.
e in altro post:
 > Ma c'č un modo di rivelare da che parte č passata la particella senza
 > "distruggerla"? Ho sempre sentito che non c'č, ma ho pensato che forse
 > un modo esiste, almeno per l'elettrone (per il fotone non pare
 > possibile).
Ma certo che c'e': basta usare uno specchio!
Voi vi concentrate sempre e solo sulla diffrazione alla Young, ma per
molti aspetti e' assai piu' interessante ragionare con l'interferometro
alla Mach-Zehnder.
Non mi azzardo a fare una figura, che potreste trovare in qualche mio
sito, ma ora non ho l'URL esatta.
A parole, si tratta di un rettangolo che ha a due vertici opposti degli
specchi ordinari, agli altri due vertici dei beam-splitter.
Un fotone puo' percorrere due strade per andare dalla sorgente al
rivelatore (RIVELATORE) e si puo' avere interferenza costruttiva o
distruttiva, cambiando di poco la lunghezza dei due percorsi.
Basta che uno dei due specchi si alibero di rinculare quando viene
coito dal fotone, e cosi' si sa che il fotone e' passato di li'. E non
si distrugge niente, pero' l'interferenza scompare.


 Delo


 ulteriormente la mia precedente richiesta.
Spero di essere stato piu' chiaro.
Bye
Hyper

 Hyper


 da quale fenditura è passato?
Come ti dicevo, non ho mai visto fare questo esperimento né ho delle doti
sperimentali.
Tuttavia direi che mi serve una sorgente estesa di fotoni (= una
"lampadina") da porre dietro ognuno dei due fori ed anche un
fotomoltiplicatore, che possa rivelare la presenza di fotoni "diffusi"
dall'elettrone.
Inmmagino però che in pratica le cose siano assai più complicate, sicché
continuo a sperare che qualcuno dei lettori sappia come si fa "per davvero"
ed abbia voglia di raccontarcelo.
Ciao, alla prossima,
Davide

luciano buggio ha scritto:
 > Questi sono i ragionamenti che preferisco:-). Ci avevo pensato
 > anch'io. Far fare allo schermo stesso la parte del rilevatore della
 > fessura attraverso cui la particella č passata, semplicemente
 > collocaandolo alla distanza dalle fenditure, dietro di esse, a cui di
 > solito si piazza il rilevatore per sapere da che parte la particella č
 > passata, distruggendo cosģ l'interferenza.
RIVELATORE!!!
 > Devi visualizzare due diedri (se le fessure sono due tratti rettilinei
 > paralleli collocati ad una certa sistanza tra loro, che sono i due
 > ventagli della diffrazione da ciascuna delle fenditure.
 > ...
 > Dalla distanza critica in poi vedrai le righe formarsi nella regione
 > della sovrapposizione delle due campaane (delle sezioni parallele allo
 > schermo dei due diedri), regione che si allarga, fino a coprire la
 > somma della due Campaane, con l'allontanamento dello schermo dalle
 > fenditure.
Cominciamo col dire che non c'e' una solgia netta, ma una transizione
graduale.
 > Fino alla distranza critica potrai dire da quel delle due fenditure
 > sono via via passate le particelle, ma da quel momento in poi non
 > saprai a quale delle due fessure attribuire i puntolini che si saranno
 > formati nella regione che si va centralmente formando, quella con le
 > righe.
Vero, ma insisto che la cosa avviene gradualmente
 > Mentre tu allontani progressivamente lo schermo dalle fenditure, ad un
 > certo momento la particella di turno "sa" che tu hai collocato lo
 > schermo oltre la distanza critica, e, se decide di diffrangersi verso
 > l'interno (verso il centro della figura), con un certo angolo, smette
 > di passare rigorosamente per una sola delle due fenditure, cominciando
 > ad "interagire con se stessa", cosa che non faceva fino a quel
 > momento.
 > Bah!
Se tu invece di fare "bah!" ti curassi di leggere qualcosa e di
capirla, non diresti certe cose.
Il punto e' che se ti metti vicino alle fenditure, delle due ampiezze
relative al passaggio della particella per una delle fenditure per
arrivare a quel dato punto, solo una ha valore apprezzabile, mentre
l'altra e' piccolissima. E' per questo che se riveli la particella in
quel punto, puoi dire da quale fenditura e' passata.
Se invece lo schermo e' lontano, le due ampiezze sono confrontabili, e
la probabilita' di rivelare la particella in quel punto l'ottieni
sommando prima le ampiezze, il che da' luogo agli effetti
d'interferenza.
Si puo' trattare la questione in modo formalmente accurato, e mostrare
che le due osservabili: "particella e' passata attraverso la fenditura
A" e "la particella e' arrivata nel punto P" sono compatibili quando
lo schermo e' vicino, mentre diventano sempre piu' incompatibii quando
lo allontani.
Se poi questo non ti riesce di digerirlo, ci sono tanti preparati
adatti in farmacia :-))


 interferenza) una a fianco dell'altra.
cioè mi stai dicendo che se lo schermo è vicino alle fenditure si comporta
in modo classico? cioè 2 figure di "diffrazione" per ogni fenditura?
assurdo!!!
la materia è dotata di ragione :-)
ciao
delo


Ciao amici,
seguo con attenzione il vostro scambio di opinioni sull'affascinante
esperimento delle due fenditure.
Per mia comodità ho stampato la corrispondenza che fin'ora vi siete
scambiata su di un unico foglio continuo.
In questa rilettura a modo di incontro di botta e risposta una frase
dell'amico Elio Fabri ha fatto balenare nella mia mente una domanda.
Questa è la frase:
"Diciamolo anche piu' semplicemente: la precvisione fatta in base
all'interferenza porta a dire che in certi punti non deve arrivare
nessun elettrone."
Ed ecco la questione:
l'annerimento della lastra fotografica viene rappresentato con il noto
grafico ad onde digradanti simmetricamente ai due lati di un'onda
centrale. Queste onde hanno i picchi di massimo di altezza diversa,
ma i picchi di minimo giacciono tutti sull'asse zero. Ora il picco
massimo di un'onda, frangia nera, corrisponde ad una striscia centrale
della frangia dove gli elettroni sono arrivati in maggior copia, ma quale
significato ha iI picco di minimo delle frange bianche? Annerimento
minimo, ma esistente o annerimento zero?  In altre parole: è lecito
supporre che al centro delle frange bianche vi sia una striscia della
"larghezza di un elettrone" nella quale nessun elettrone sia arrivato?
Vi ringrazio per i vostri chiarimenti.
Guido

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

 assurdo!!!
No, una figura di diffrazione (con distribuzione a campana e senza righe)
per ciascuna fenditura.
Ciao.
Luciano Buggio


 dell'efficienza non perfetta del rivelatore.
Per quanto riguarda la rilevazione di elettroni, mi pare che l'efficienza
raggiutna sia praticamente pari all'unità (è stato detto anche qui, non
ricodo da chi) quindi nella serie di sopra gli zeri dovrabbero scomparire.
Per quanto riguarda gli scatti in coincidenza al tempo t=n, non mi sembra
corretto dire "non ci sono dubbi di nessun tipo che.." se non in rapporto
ad una teoria. Non è infatti possibile avrere prova sperimentale che i due
o più puntini sche appaiono "contemporaneamente" siano o meno distanziati
nel tempo: l'hai detto tu, la capacità risolutiva dello strumento non ce
lo consente.
Occorre quindi fare un'indagine statistica per vedere se la distribuzione
degli eventi in coincidenza ai tempi t=n è compatibile con quella del
"rumore" tra t èe t+1, per pter dire che aanchge quello è rumore, e voglio
essere sicuro che questa indagine sia stata fatta.
La posta in gioco è pesante, è il realismo in fisica, e bisogna essere
dispoti ad ogni dubbio.
Altra cosa.
Capisco il "rumore termico" per il contatore di fotoni (Si può pensare che
nel fotorilevatore vadano a finire "fotoni di calore vaganti"), ma per il
rileevatore di elettroni? Vorrei capire perchè esso può attivarsi anche
per l'arrivo incidentale di fotoni: mi scuso per le mie scarse conoscenze
in proposito, e vorrrei chiedere il  tuo aiuto:
Lo schermo che segnala con il famoso puntolino l'arrivo di un elettrone,
come funziona, rispetto ad una piastrina ad effetto fotoelettrico?
Ti ringrazio di cuore.
Luciano Buggio
http://www.scuoladifisica.it


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

 Davide


 l'elettrone interagisce con un solo fotone...
Ecco, qui -come dicevo- credo di non poterti aiutare.
Speriamo in qualche bravo fisico sperimentale "di passaggio" :-)
Saluti,
Davide

 come funziona, rispetto ad una piastrina ad effetto fotoelettrico?
Dipende da che rivelatore usi. Puoi ad esempio farti un idea andando a
vedere le specifiche delle CCD camera. Il primo esperimento, 30 anni fa,
usava un segnale video. Poi ci sono le imaging plates. Eventualmente lo
schermo fluorescente del microscopio stesso (dove pero' non si vede un
granche'). E cosi' via.
Bye
Hyper

 Hyper


 Saluti,


 possiede? -----------------
Non so cosa sia la "misteriosa informazione autointerferenziale". Ho come
l'impressione che sia una sorta di tua interpretazione delle "onde pilota"
di Bohm-De Broglie. Mi spiace ma non sono abituato a ragionare in quel modo,
non saprei cosa dire.
Scusa se non posso aiutarti di più.
Saluti,
Davide

Guido ha scritto:
 > ...
 > In questa rilettura a modo di incontro di botta e risposta una frase
 > dell'amico Elio Fabri ha fatto balenare nella mia mente una domanda.
 > Questa è la frase:
 > "Diciamolo anche piu' semplicemente: la precvisione fatta in base
 > all'interferenza porta a dire che in certi punti non deve arrivare
 > nessun elettrone."
 > Ed ecco la questione:
 > l'annerimento della lastra fotografica viene rappresentato con il noto
 > grafico ad onde digradanti simmetricamente ai due lati di un'onda
 > centrale. Queste onde hanno i picchi di massimo di altezza diversa, ma
 > i picchi di minimo giacciono tutti sull'asse zero. Ora il picco
 > massimo di un'onda, frangia nera, corrisponde ad una striscia centrale
 > della frangia dove gli elettroni sono arrivati in maggior copia, ma
 > quale significato ha iI picco di minimo delle frange bianche?
 > Annerimento minimo, ma esistente o annerimento zero? In altre parole:
 > è lecito supporre che al centro delle frange bianche vi sia una
 > striscia della "larghezza di un elettrone" nella quale nessun
 > elettrone sia arrivato?
Prima di tutto, non e' sempre vero che i minimi siano a zero: questo
e' anci un caso limite, che nell'esperikento delle due fenditure mipar
difficile realizzare.
Ma ammettiamo che si abbia veramente un minimo a zero: tu domandi come
si deve interpretare.
La curva rappresenta una "densita' di probabilta'", dato che la
variabile "posizione" del'elettrone assume un continuo di valori.
Quindi va interpretata cosi': scelto un qualsiasi intervallo, piccolo
o grande, l'integrale della curva (a rigore, della fuznione di cui la
curva e' il grafico) calcolato su quell'intervallo ti da' la prob.
di trovare l'elettrone in quello stesso intervallo.
E' ovvio che se la curva ha un minimo, e quindi si annulla in un solo
punto, il suo integrale non sara' mai zero, quindi la prob. di trovare
l'elettrone in un certo intervallo non si annullera' mai.
E' anche ovvio che se prendi intervalli sempre piu' piccoli questa prob.
va comunque a zero, anche se non siamo al minimo; pero' c'e' una
differenza.
Se prendiamo l'intervallo attorno a un punto dove la curva non vale
zero, l'integrale tende a zero stringendo l'intervallo, ma in modo
proporzionale all'ampiezza dell'itnervallo. A rigore, e' un infinitesimo
dello stesso ordine dell'intervallo.
Se invece facciamo lo stesso calcolo attorno a un minimo che vale zero,
l'integrale tende a zero come la terza potenza del'intervallo, il che
vuol dire che diventa piu' piccolo molto piu' rapidamente, e quindi la
prob. di trovare l'elettrone li' attorno diventa rapidamente
trascurabile.
Ti ho dato una risposta che fa uso di concetti di analisi che non so se
tu padroneggi, ma d'altra parte la domanda era abbastanza sottile e
non si poteva dare una risposta a un tanto al chilo...


luciano buggio ha scritto:
 > Ok. Chiaro e coerente con la teorie delle traiettorie virtuali che
 > interferiscono sulla carta (e quindi nella realtà:-()
Ironia fuori osto. Da me non potevi aspettarti altra risposta.
 > Giusto: nella zona d'ombra arrivano solo elettroni deviati dal bordo,
 > mentre in quella illuminata a partire dalla linea d'ombra arrivano
 > (realmente o virtualmente, a seconda che si sperimenti con più
 > elettroni alla volta o con uno solo) sia elettorni deviati che
 > elettroni non deviati.
Non e' cosi', il discorso e' diverso, e questi elettroni deviati dal
bordo sono una tua interpretazione personale.
Se tu sapessi che cos'e' la spirale di Cornu, la spiegazione sarebbe
semplice.
(Tra l'altro, la spirale ti dovrebbe piacere: non e' una cicloide, ma
insomma ;-) )
 > Mi interessa molto questa apparecchiatura. Potresti rtintracciare quel
 > tuo URL?
Purtroppo qui non trovo i dati; me ne debbo ricordare quando vado in
Dip.
All'ingrosso e'
ftp://osiris.df.unipi.it/pub/sagredo/fq
In questo directory dovrebbe esserci, se ricordo bene, un file di
figure (pdf) tra cui quella di cui stiamo parlando.
 > Per esempio quella cosa che è appena venuta fuori qui, grazie
 > sostanzialmente all'intuizione "classicheggiate" di chi ha posto la
 > questione della distanza dello cchermo, puoi indicarmi dove la posso
 > leggere, se non in questo NG?
Per esempio se tu avessi fatto lo sforzo di leggere e capire solo le
prime due lezioni di QED, avresti gli strumenti pr risponderti da solo
 > Ti prego di essere più tollerante.
A me pare che gia' per il fatto di dedicare un tenpo non trascurabile
a risponderti, mi dimostro abbastanza tollerante...
 > Vedo che non fai altro che ripetere con parole quanto avevo scritto di
 > seguito, e che non hai quotato, rispetto alla questione
 > dell'interferenza reale tra astratte probabilità, quella cosa che
 > mandava in bestia Schroedinger, e che anche a me fa dire, e ridire,
 > "bah!"
Non so che farci, e ripeto: che ti aspettavi?


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Ciao amico Elio,
Ti sono veramente grato per la tua esauriente risposta.
Guido

 Scusa se non posso aiutarti di più.
Comunque grazie.


 figure (pdf) tra cui quella di cui stiamo parlando.
Non lo trovo.
Ma, per tagliare corto, non si tratterà mica dell'apprecchitura
interferienziale  che conosco col nome di "scelta ritardata", consistente
un un divisore di fascio (specchio semitrasparente, SST), due specchi
completaamente riflettenti collocati dalle parti opposte, ai vertici del
percorso dei fotoni che si riflettono, un secondo specchio
semiriflettttente al vertice opposto a quello del divisore, e due
contratori all'uscita, sulla traaiettoria dei fotoni trasmessi e/o
riflessi dal secondo SST?
Ciao.
Luciano Buggio


 una figura fatta di righe), a partire dalle traiettorie rese visibili.
No, spariscono gli effetti di interferenza, l'illuminazione rimane. Le due
componenti dell'onda smettono di interferire coerentemente e si sommano in
ampiezza. Quindi somma di due campane, senza oscillazioni in mezzo.
Bye
Hyper

 ampiezza. Quindi somma di due campane, senza oscillazioni in mezzo.
Vorrei verificarlo direttaametne alla fonte.
Ciao.
Luciano Buggio


luciano buggio ha scritto:
 > Non lo trovo.
 > Ma, per tagliare corto, non si tratterà mica dell'apprecchitura
 > interferienziale che conosco col nome di "scelta ritardata",
 > consistente un un divisore di fascio (specchio semitrasparente, SST),
 > due specchi completaamente riflettenti collocati dalle parti opposte,
 > ai vertici del percorso dei fotoni che si riflettono, un secondo
 > specchio semiriflettttente al vertice opposto a quello del divisore, e
 > due contratori all'uscita, sulla traaiettoria dei fotoni trasmessi e/o
 > riflessi dal secondo SST?
E' quello.
Pero' l'interferenza "a scelta ritardata" (Wheeler) e' solo un
possibile impiego dell'apparecchio, che per suo conto e' nato molto
prima, come ti dice il nome di Mach.
Io lo trovo istruttivo perche' non c'e' bisogno di tirare in ballo
fenditure e diffrazione, mentre l'interferenza si attua per
"separazione dei percorsi" ed e' molto piu' espressiva, secondo me.


 ------------------------------
-- 


 principio di Indeterminazione. Si trattava però di un esperimento mentale,
Questo specifico esperimento (di misura del rinculo) non ho idea 
se sia stato fatto, ma esperimenti equivalenti (con o senza 
Mach-Zender) in cui si determina la traiettoria del fotone con 
altri mezzi esistono.
-- 
Enrico Smargiassi
http://www-dft.ts.infn.it/~esmargia

luciano buggio ha scritto:
 > ...
 > Si trattava però di un esperimento mentale,
 > ed io ho sempre inteso che non può essere realmeente fatto, se non
 > altro perchè non disponiamo, credo, della possibilità strumentale di
 > reegistrare il riculo stesso (nel caso di Einstein si trattava del
 > rinculo dei bordi di una delle due fenditure, sospesa ad una molla
 > (!)).
 > ...
 > Nei testi di Selleri, che studia accuratametne l'apparecchaitura in
 > questione, non si fa cenno a quanto tu dici, ed è lì che infatti ho
 > trovato che non è possibile sapere su quale dei due specchi il fotone
 > dsi riflette.
Quest'ultima frase non l'ho capita. In particolare non capisco
"infatti".
 > Mi chiedo se tu hai preso un esperiemtno mentale per un esperimetno
 > realmente fatto.
Decisamente ce la metti tutta per farmi incazzare...
1) Quando mai ho parlato di "esperimento fatto"?
2) Come ti viene in mente che io non sia capace di distinguere tra un
esperimento ideale e uno fatto in laboratorio?
Il punto e' che sei tu a non capire la funzione in fisica degli
esperimenti ideali in generale, e di questo in particolare.
Un esperimento ideale serve soltanto a dimostrare che se si accettano
certi principi ne seguono certe conseguenze: nient'altro.
Nel nostro caso, che se si ammette che anche per gli specchi valgano le
relazioni d'indet., allora e' impossibile mettere su l'esperimento
(indipendentemente dallo stato contingente delle capacita' tecniche)
in modo che esso possa soddisfare due condizioni:
a) dirci dove e' passato il fotone
b) mantenere le frange d'interferenza.
BTW, e per tua informazione: sono passati esattamente 52 anni da quando
ho sentito parlare per la prima volta (nel corso di Fisica Teorica) di
questo esperimento). *Io* l'avevo capito anche allora...
------------------------------


 altri mezzi esistono.
Non ti chiedo le referenze, ma potresti spiegare brevemente come
funzionano, concettualmeente, queste apparecchiature?
Scusa inoltre la mia ignoranza: che cos'è il Mach-Zender? 
Ciao.
Luciano Buggio
http://www.scuoladifisica.it
-- 


 Scusa inoltre la mia ignoranza: che cos'è il Mach-Zender? 
Trovi una descrizione qui: 
http://rco.upol.cz/optics/research/crypto/intercrypto.html


 b) mantenere le frange d'interferenza.
Bohr obietta ad Einstein che quando il bordo della fenditura rincula
spariscono le frange.
E' una sua deduzione dal Principio di indet. mi pare, come tu dici.
Ma vediamo meglio.
L'osservaizone (mentale) del rinculo (ovvero la modifica
dell'apparecchiaatura ai fini dell'osservabilità della traiettoira scelta
dal fotone) è, come si dice, "invasiva"?
Tu dici di no (avevi scritto: "Non si distrugge nulla, però le frange non
si osservano più").
Certo, il fotone non viene distrutto, come accade ponendo un rivelatore
lungo uno dei percorsi, ma cosa vuol dire precisamente "ddistruggere"
(l'avevo messo tra virgolette nel mio post incriminaato) e "invasivo"? Per
me "invasivo" vuol dire, qui, che il fatto di "sospendere" lo specchio ad
una molla modifica lo stato del fotone dopo la sua riflessione, vale a
dire che "distrugge" (almeno in parte) l'informazione che esso porta.
Intendo che se il fotone è una matrice di numeri, essa viene cambiaata (la
matrice originaria "distrutta" e sostituita da un'altra) in seguito
all'interazione con il nuovo apparecchio.
Verosimilmente il fotone cede una parte della sua energia allo spechietto,
e riparte con una lunghezza d'onda associata che è aumentata per effetto
doppler.
Si alterano così le condizioni per l'interferenza, essendo diverse le
frequenze dei fotoni a seconda del percorso che scelgono.
Ho detto "si alterano le condizioni...", non che l'interferenza sparisce,
perchè la quantità di rinculo, e conseguentemente l'allungamento doppler,
sono regolabili a volontà: possiamo fare in modo, adottando molle sempre
meno rigide, di far scomparire gradualmente l'interferenza.
Come vedi sto traendo le conseguenze fisiche da premesse di ordine fisico,
e questo è, mi pare, il banco di prova per la verifica della correttezza
delle conseguenze che derivano dall'adozione del principio (di indet,) e
quindi del principio stesso, che tu e Bohr ponete per affermare che le
frange "devono" scomparire.
Per la vostra via le frange ci sono (se non c'è rinculo), o noon ci sono
(se c'è rinculo), ma io non ho visto nel dibattito classico la
considerazione della gradualità cui ho accennaato. Che significato ha per
Heisemberg la possibilità di far sparire gradualmente le frange?
Inoltre, ripeto e sottolineo,  una lettura non banale del P.di I. richiede
che il dispositivo di osservaizone del percorso seguito non sia invasivo
(mi è stato per esempio detto che non lo è quello descritto otto anni fa
in  un Convegno a Trieste - di cui aspetto le referenze - per gli
elettroni alla doppia fenditura in camera a nebbia), e mi pare che 
l'eseprimento mentale del rinculo che tu proponi invece lo sia.
Ciao.
Luciano Buggio
http://www.scuoladifisica.it
-- 


 
http://rco.upol.cz/optics/research/crypto/intercrypto.html
Non mi vergogno di dire che non capisco l'inglese, e che non ho tempo e
denaro per farmi fare le traduzioni.
Ti avevo chiesto solo un breve cenno al principio del funzionamento.
Ti č difficile?
Luciano Buggio.


 denaro per farmi fare le traduzioni.
Non hai un amico che te le possa fare? Altrimenti c'e` babelfish, 
che fa delle traduzioni orride ma comprensibili. In ogni caso se 
ti interessa la fisica a livello piu' che semplicemente 
divulgativo non puoi fare a meno di imparare almeno a comprendere 
l'inglese tecnico scritto. Non e' difficile ed in qualche 
settimana di studio raggiungi un livello decente.
Comunque sia, Mach-Zehnder e' una variante di Michelson-Morley, 
solo che i fasci non vengono fatti ricombinare sul beam-splitter 
(specchio semiargentato o qualunque mezzo usi) ma su un beam 
splitter separato. Se metti i rivelatori di fotoni dopo il 
secondo splitter non sai quale traiettoria abbia percorso il 
fotone ed osservi frange di interferenza; se li metti prima non 
osservi frange. E questo anche in condizioni di singolo fotone.


 osservi frange. E questo anche in condizioni di singolo fotone.
Se ho capito bene è esattamente l'apparecchiatura di cui stavamo parlando
Fabri ed io.
E mi sembra che si fosse già stabilito che (rinculo a parte) con tale
apparecchio non è possibile stabilire quale traiettoria segue il fotone
senza far sparire le frange. Tu stesso qui lo scrivi: se metti i
rilevatori prima del secondo SST (acronimo per Specchio SemiTrasparente),
vedi da che parte passa il fotone, ma non hai più le frange (esattamente
quanto succede con la doppia fenditura).
Il nostro porblema era di stabilire la traiettoira e salvare le frange, e
mi pareva che tu fossi intervenuto per segnalare un'apparecchaitura che è
in grado di farlo: aveevi scritto:
"Questo specifico esperimento (di misura del rinculo) non ho idea 
se sia stato fatto, ma esperimenti equivalenti (con o senza 
Mach-Zender) in cui si determina la traiettoria del fotone con 
altri mezzi esistono."
Ma forse sono io che non ho capito una mazza?
Ciao.
luciano Buggio


 in grado di farlo:
No, mi spiego meglio: esistono esperimenti (reali, non Gedanken) 
in cui si puo' stabilire il tragitto seguito dal fotone, ma non 
mediante il rinculo. Il risultato predetto dalla MQ, e confermato 
  sperimentalmente, e' che quando conosci il tragitto scompaiono 
le frange.


 le frange.
Questi esperimenti che tu dici sono tutti "invasivi" (come quello che hai
citato)?


 citato)?
Cosa intendi esattamente per invasivi?


 Cosa intendi esattamente per invasivi?
L'ho scritto tre giorni fa a Faabri, su questo stesso Thred.
Ricopio:
Tu dici di no (avevi scritto: "Non si distrugge nulla, però le frange non
si osservano più").
C(cut)
Certo, il fotone non viene distrutto, come accade ponendo un rivelatore
lungo uno dei percorsi, ma cosa vuol dire precisamente "ddistruggere"
(l'avevo messo tra virgolette nel mio post incriminaato) e "invasivo"? Per
me "invasivo" vuol dire, qui, che il fatto di "sospendere" lo specchio ad
una molla modifica lo stato del fotone dopo la sua riflessione, vale a
dire che "distrugge" (almeno in parte) l'informazione che esso porta.
Intendo che se il fotone è una matrice di numeri, essa viene cambiaata (la
matrice originaria "distrutta" e sostituita da un'altra) in seguito
all'interazione con il nuovo apparecchio.
Verosimilmente il fotone cede una parte della sua energia allo spechietto,
e riparte con una lunghezza d'onda associata che è aumentata per effetto
doppler.
Si alterano così le condizioni per l'interferenza, essendo diverse le
frequenze dei fotoni a seconda del percorso che scelgono.
(cut)


 una molla modifica lo stato del fotone dopo la sua riflessione,
Allora direi che di esperimenti non invasivi non ne conosco. 
Anzi, azzarderei che non ne possono esistere, perche' osservare 
il fotone (o la particella) significa interagire con essa, e 
questa deve di necessita' alterare lo stato dell'oggetto osservato.


 questa deve di necessita' alterare lo stato dell'oggetto osservato.
Hai ragione: ho dato la definizione forte di invasività, quella che
definisce l'operatività dell' esperimento.
Per quanto riguarda il nostro problema, "invasivo" ha una connotazioone
più debole, che salva determinaati esperimenti.
Per esempio quello della lamina inserita non è invasivo perchè non fa
sparire le frange (per quanto le sposti, come anche tu hai osservato).
Così pure non è invasivo l'allontamento di uno degli specchietti
completamente riflettenti, che ha lo stesso effetto.
E' invasivo, invece il rinculo dell'esperimento mentale (sia del bordo di
una fenditura che di uno dei detti specchietti) , poichè, per effetto
doppler, determinana in sede interferenziale un battimento che distrugge
le frange.
Per non parlare dell'inserimento di un  rivelatore a monte  lungo il
perscorso del fotone, che lo "distrugge" addirittura..
Dal nostro punto di vista quindi definirei invasiva l'osservazione che fa
sparire le righe (essendo in grado di spiegare classicamente la dinamica
per cui ciò accade, come ho fatto qui per il rinculo). Ma è una
definizione autoreferente, e quindi lasciamola perdere.
Il problema è che la scomparsa delle frange è assunta per principio nella
MQ, a seguito della determinazione del percorso fatto dal fotone, e non mi
pare che ci si curi di cercare le cause fisiche di ciò (cosa che
banalizzerebbe il significato del principio di Indeterminazione.)
A questo proposito, se ti va di rispoendere, vorrei cheiderti, in attesa
che Fabri si liberi dei suoi impegni, cosa ne pensi tu di questa cosa: che
implicazione ha sulla validità del principio di indeterminazione il fatto
che nel classico esperimento mentale del rinculo la scomparda delle frange
di interferenza (predetta in linea di principio da Bohr in risposta ad
Einstein) si possa spiegare nel modo da me proposto, con la gradualità
implicita nella quantità del rinculo, a second adel grado di elesticità
dell'ideale  "molla"?
Ma vorrei tornare alla mia domanda, e la riformulo quindi, evitando il
termine "invasivo", che come vedo ci crea problemi..
Nell'espeerimento che tu hai citato il fotone viene "assorbito" dal
rivelatore prima di arrivare allo schermo. Avevi annunciato
"esperimenti" fatti (avevo inteso "di vario genere") per determinare da
che parte il fotone passa. 
La mia domanda è: sono tutti di questo tipo? Potresti accennare ad altri?
Ciao.
Luciano Buggio
http://www.scuoladifisica.it
-- 


 questa deve di necessita' alterare lo stato dell'oggetto osservato.
In effetti il mio dubbio di ottica (vedi altro post) deriva da questo thread
e dalle misure non-invasive. Anche io azzarderei tranquillamente che non ne
possono esistere, pero' mi e' sembrato di intravedere una possibilita'
tramite misura del tempo di volo, e vorrei capire perche' non funziona.
Bye
Hyper

 che parte il fotone passa. 
Oltre a quello di cui ti ho dato la referenza in rete, c'e` 
quello di Janossy. Le due fenditure sono aperte e chiuse a caso 
da due shutter, ad una frequenza tale che si aprono e si chiudono 
molte volte mentre il fotone e' in volo, e c'e` sempre solo una 
fenditura aperta. Le frange si osservano.


 fenditura aperta. Le frange si osservano.
Voglio essere sicuro di aver capito bene.
Posto che L sia la lunghezza di coerenza del fotone e quindi L/c
l'intervallo di coerenza, stai dicendo che durante quell'intervallo,
nell'esperimento che citi, le due fenditure si aprono e si chiudono a caso
molte volte, in modo che in un istante qualsiasi c'è sempre solo una delle
due aperta?
Luciano Buggio


 due aperta?
Precisamente. Il riferimento sperimentale, se ti interessa, e' 
Sillitto Phys. Lett. 39A, 333 (1972)


 Sillitto Phys. Lett. 39A, 333 (1972)
Ho visto.
Ma, scusa, Enrico, si stava parlando di esperimenti coi fotoni, mi avevi
detto che me ne avresti indicato le referenze, in particolare avevi
parlato di un esperimento di Janossi (che lavora coi fotoni), e poi, nel
momento, su mia richiesta, di darmi delle coordinate,  mi indichi (dopo
una settimana) tutt'altra referenza, in cui si lavora cogli atomi (cesio). 
Non ho nemmeno cercato di farmi tradurre la stampata: siccome stando a
quello che mi avevi ventilato, di esperimenti coi fotoni ce ne sono (dal
tuo tono mi sentirei di aggiugnere "a volontà"), non potresti indicarmene
uno?
Ciao.
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 > Precisamente.

 una settimana) tutt'altra referenza, in cui si lavora cogli atomi (cesio). 
Neanche per idea. La referenza che ti ho dato parla proprio di 
fotoni, ho controllato un minuto fa. Cerca meglio.
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 vengono comandati.
L'articolo non e' molto esplicito, pero' da fonti di seconda mano 
- quindi non del tutto affidabili - arguisco che si tratta di 
dispositivi elettromeccanici: sportellini comandati da un 
rivelatore di particelle alfa. A fianco del rivelatore viene 
posta una sorgente alfa di intensita' opportuna, in questo modo 
si garantisce l'assoluta casualita' delle aperture e chiusure.
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 fotoni, ho controllato un minuto fa. Cerca meglio.
Probabilmente hai rigone: quella referenza è in una delle note in
appendice all'esperimento con gli atomi di cesio, che mi pareva simile,
che ho trovato in rete con google. Probabilmente in rete non c'è
l'esperimento che indichi, altrimenti me l'avresti segnalato in link. Sono
stato proprio uno stupido. Dovrei consultare ora Physics in qualche
biblioteca...
Comunque, vista la tua risposta a Guido, vorrei chiederti (se sei in grado
di rispondere):
Quel meccanismo di cui parli è in grado di far aprire e chiudere gli
"sportelli" alla velocità di molte volte *ogni miliardesimo di secondo*
(questo è il tempo di "coerenza" per l'emissione dell'aatomo di  mercurio,
che hai implicitamente ammesso con la tua precedente risposta)? Sono
ignorante di tecnologie elettromeccaaniche a questo riguardo, ma mi pare
molto problematico: posso immaginare al limite un disco ruotante davanti
alle fenditure, con delle fenditure radiali sfasate, ma questo cui accenni
non mi pare molto plausibile. Tieni anche presente che l'esperimento è di
trent'anni fa.
Scusami se la mia diffidenza mi ha portato a dire  delle castronerie.
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 (questo è il tempo di "coerenza" per l'emissione dell'aatomo di  mercurio,
Non so se c'entri la coerenza, per come ho capito io c'entra solo 
il tempo di permanenza del fotone nell'apparato sperimentale (che 
comunque e' di qualche decina di nanosecondi). Purtroppo non sono 
abbastanza ferrato in materia da poter dare informazioni sui 
dettagli sperimentali.


 comunque e' di qualche decina di nanosecondi). 
Scusa, ma allora non avevi capito la domanda che ti avevo precedentemetne
posto, questa:
***Voglio essere sicuro di aver capito bene.
Posto che L sia la lunghezza di coerenza del fotone e quindi L/c
l'intervallo di coerenza, stai dicendo che durante quell'intervallo,
nell'esperimento che citi, le due fenditure si aprono e si chiudono a caso
molte volte, in modo che in un istante qualsiasi c'è sempre solo una delle
due aperta?***
A cui hai risposto:
****Precisamente. Il riferimento sperimentale, se ti interessa, e' 
Sillitto Phys. Lett. 39A, 333 (1972)****
Un miliardesimo di secondo (nel caso citato, ma è un valore paradigmatico)
 è il tempo di attraversamento dello schermo con fenditure da parte
dell'entità "fotone" (lunga una trentina di centimetri). 
Ora, se qualche decina di miliardesimi di secondo è il tempo di volo del
fotone nell'apparecchiatura sperimentale (cosa che mi quadra bene, con uno
strumento con "bracci" dell'ordine di grandezza del metro), non è detto
che l'apertura e la chiusuraalternata delle fenditure avvenga "molte
volte" nel corso di quel determianto miliardesimo di secondo, che è solo
una frazione (e nemmeno piccola) del tempo complessivo di volo.
Confermi quella tua risposta?
Ciao.


 posto,
Ah, per "intervallo" avevo inteso l'intervallo in cui il fotone 
e' in volo nell'apparecchiatura (in questo caso gli sportelli si 
aprono e chiudono davveero molte volte). Nell'intervallo che dici 
tu non so, ma presumo di no.
