U1 8

Polarisation von Licht – Wahrscheinlichkeit und Interferenz

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Wahrscheinlichkeit und Interferenz

Wie können wir die Polarisation des einzelnen Photons in der Quantendimension modellieren?

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Erinnern wir uns an die Hinführung zum „Herz der Quantenmechanik“ in Station U1-06. Dort haben wir gesehen, dass sich das Verhalten von Photonen durch die Kombination aus Wahrscheinlichkeit und Interferenz beschreiben lässt.
Rekapitulieren wir: Wahrscheinlichkeiten sind immer positive Zahlen, die auch durch Addition nicht negativ werden oder sich auslöschen können. Das Phänomen der Interferenz kann mit einer klassischen Wahrscheinlichkeit nicht beschrieben werden.

Wir verlassen also die „klassische Dimension“ und erweitern die Wahrscheinlichkeiten P(Weiß) und P(Schwarz) um eine unsichtbare Schwingung in der Quantendimension, visualisiert durch jeweils ein drehendes Rad. Der Radius entspricht der Wurzel aus der Wahrscheinlichkeit P(Weiß) und P(Schwarz). Der drehende Zeiger entspricht der Phase. Das Besondere an dem Zeiger ist, dass er durch die Phase sowohl positiv als auch negativ sein kann. Das bedeutet, dass durch die Oszillation des Rades die Wahrscheinlichkeit interferenzfähig wird.

Wir können es nicht beobachten, aber es ist wichtig, sich nochmals vor Augen zu führen: VOR der Messung – also vor der Wechselwirkung mit den Detektoren – ist nicht festgelegt, ob das Photon transmittiert oder reflektiert wird. Vor der Messung ist es unmöglich zu sagen, wo sich das Photon befindet, beide Möglichkeiten überlagern sich.

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