УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭФФЕКТА "КВАНТОВЫЙ ЛАСТИК"

Область техники
Заявленное техническое решение относится к разделу устройств для управления физическими параметрами света и демонстрации его свойств, включая эффект «Квантовый ластик» на примере явления квантового стирания информации.
Уровень техники
Из существующего уровня техники известен электрооптический модулятор по схеме интерферометра Маха-Цендера (RU патент №2405179 от 27.11.2010 г. Автор(ы): Древко Д.Р., Зюрюкин Ю.А.). Данное устройство позволяет управлять интенсивностью, цветом, фазой, поляризацией или направлением света, но не позволяет наблюдать квантовое стирание информации.
Раскрытие полезной модели
Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение, заключается в создании удобного и наглядного устройства, позволяющего демонстрировать оптические и квантовые явления, в частности эффект «Квантовый ластик».
Данная задача решается за счет того, что в устройство, конструктивно схожее с описанным аналогом, добавляется внутренний контур, состоящий из полупрозрачных пластин и системы поляризаторов, что обеспечивает проявление квантового стирания информации, а также добавляются юстировочные устройства, позволяющие непосредственно настраивать оптические элементы.
Результатом, который обеспечивается приведенной совокупностью признаков, является удобство и простота компоновки демонстрационной модели для наблюдения квантового стирания информации, что обеспечивает быстроту, удобство и безопасность постановки опытов.
Осуществление полезной модели
На фиг. 1 изображено устройство для исследования эффекта «Квантовый ластик», включающее в себя жесткую платформу, на которой последовательно располагаются лазер 1, рассеивающая линза 6 и телескоп 7; далее вдоль хода луча размещены полупрозрачная пластина 2.0, полупрозрачная пластина 2.1, стопроцентное зеркало 3.1, полупрозрачная пластина 2.4 и экран 5.4; перпендикулярно ходу луча после полупрозрачной пластины 2.1 размещаются поляризатор 4.1, полупрозрачная пластина 2.3, поляризатор 4.3 и экран 5.1; при этом, после полупрозрачной пластины 2.0 перпендикулярно ходу луча размещаются полупрозрачная пластина 2.2, стопроцентное зеркало 3.2, полупрозрачная пластина 2.4 и экран 5.3; а после полупрозрачной пластины 2.2 перпендикулярно ходу луча размещаются поляризатор 4.2, полупрозрачная пластина 2.3 и экран 5.2.
Устройство работает следующим образом: лазер 1 направляет световой луч на рассеивающую линзу 6 и далее на телескоп 7, за счет чего увеличивается световое пятно. Затем луч проходит через полупрозрачную пластину 2.0, разделяется на два луча, ортогональные друг другу вследствие того, что часть света проходит сквозь пластину, часть отражается от нее. Далее каждый из них на своем пути проходит через полупрозрачные пластины 2.1 и 2.2, которые снова разделяют световые лучи и вместе с поляризаторами 4.1, 4.2, 4.3, полупрозрачной пластиной 2.3 и экранами 5.1 и 5.2 замыкают внутренний контур. При этом на экранах внутреннего контура наблюдается интерференционная картина. Лучи внешнего контура, прошедшие через полупрозрачные зеркала 2.1 и 2.2, отражаются на стопроцентных зеркалах 3.1 и 3.2, сводятся с помощью полупрозрачного зеркала 2.4 и попадают на экраны 5.3 и 5.4, на которых также наблюдается интерференционная картина.
С помощью данного устройства на примере интерференции луча поясняется принцип интерференции фотона с самим собой, поскольку происходит стирание информации о пути, по которому прошла частица (путь 1 или 2 на чертеже), так как ее прохождение по этим путям равновероятно.
Достоинством предлагаемого устройства является наглядность, удобство и простота получения интерференционной картины, а также изучения эффекта «Квантовый ластик» в виде стирания информации о пути фотона и ее восстановления, что может использоваться при проведении лабораторных работ по изучению оптических явлений и принципов квантовой механики.