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Einzelne Photonen am Einfach- und Doppelspalt
Inzwischen können wir im Quantenoptiklabor mit einzelnen Photonen Experimente durchführen.
Beim Einfachspalt ergibt sich erst nach einer gewissen Zeit eine Photonenverteilung, die der Intensitätsverteilung des kontinuierlichen Laserlichts und damit dem Beugungsmuster am Einfachspalt entspricht.
In Analogie zum kontinuierlichen Laserstrahl stellt sich wiederum die Frage, welches Muster zu sehen sein wird, wenn ein zweiter Spalt geöffnet wird? Werden die einzelnen Photonen ein Interferenzmuster erzeugen, und zwar analog zum Muster der kontinuierlichen Welle mit maximaler Intensitätsverteilung in der Mitte des Schirms und mehreren Nebenmaxima zum Rand hin? Oder ergibt sich nun die Dopplung des Einfachspalt-Musters?
Im Experiment wird deutlich, dass sich auch beim Doppelspalt nach einer gewissen Zeit eine Photonenverteilung ergibt, die mit der Intensitätsverteilung bei einem kontinuierlichen Laser vergleichbar ist.
Das Muster bei einzelnen Photonen am Doppelspalt fordert uns zu folgender Schlussfolgerung heraus: Interferenz findet auch dann statt, wenn nur ein einzelnes Photon durch den Doppelspalt zum Schirm fliegt. Das einzelne Photonen muss demzufolge mit sich selbst interferieren.
Die Kombination von Teilchen- und Welleneigenschaften führt uns zur Lösung des Rätsels „Selbstinterferenz des Photons“ und zum Herzen der Quantenmechanik.
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