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Energieerhaltung bei destruktiver Interferenz des Lichts 21 07. 2020 14:33 #73347

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Übrigens ... mein Beitrag 73006 war völlig ok und meine Selbstkritik in 73053 unangebracht. :)

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Letzte Änderung: von wm. (Notfallmeldung) an den Administrator

Energieerhaltung bei destruktiver Interferenz des Lichts 21 07. 2020 20:34 #73356

wm schrieb: Übrigens ... mein Beitrag 73006 war völlig ok und meine Selbstkritik in 73053 unangebracht. :)


Wieso sollten Photonen nicht mehr mit sich selbst interferrieren nur weil sie vorher mal mit einem anderen verschränkt waren? Kennst du entsprechende Versuche z.B. mit zwei hintereinander geschalteten Doppelspalt Experimenten?
Das in einem solchen Fall die Verschränkung verloren geht oder zumindest in Mitleidenschaft gezogen wird dürfte auf der Hand liegen.

assume good faith

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Energieerhaltung bei destruktiver Interferenz des Lichts 21 07. 2020 21:53 #73364

wm schrieb: Übrigens ... mein Beitrag 73006 war völlig ok und meine Selbstkritik in 73053 unangebracht. :)

Das habe ich schon beim ersten Mal nicht verstanden und stimme Merilix zu. Eine Beschreibung des Versuchsaufbaus könnte für Klarheit sorgen.

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Energieerhaltung bei destruktiver Interferenz des Lichts 22 07. 2020 08:56 #73388

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Merilix schrieb: Wieso sollten Photonen nicht mehr mit sich selbst interferrieren nur weil sie vorher mal mit einem anderen verschränkt waren?

Klar, ncht für alle Ewigkeiten ... nur bis zu seiner Messung, wonach die Verschränkung aufgehoben ist.

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Energieerhaltung bei destruktiver Interferenz des Lichts 22 07. 2020 12:22 #73395

wm schrieb: Klar, ncht für alle Ewigkeiten ... nur bis zu seiner Messung, wonach die Verschränkung aufgehoben ist.

Du meinst, sie können nicht interferieren, weil sie dann nicht mehr verschränkt sind, und weil sie verschränkt sind, können sie also nicht interferieren.

Nein, so kann man das nicht sagen, denke ich. Die Interferenz hat ja auch nichts mit der Polarisation zu tun. Die Interferenz bezieht sich auf die Aufenthaltswahrscheinlichkeit.

Apropos: Ich dachte früher immer, die Interferenz bezieht sich auf eine Veränderung der Wellenlänge, also Farberscheinungen, aber das ist ja nur die Folge der Filterwirkung durch Interferenz.

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Energieerhaltung bei destruktiver Interferenz des Lichts 22 07. 2020 12:29 #73396

Um mal die Quantenmechanik aussen vor zu lassen und die Frage ob Interferenz mit sich selbst oder anderen, gebe ich mal ein anderes Beispiel: Akkustik, noice canceling. Kopfhörer, die die Aussengeräusche dadurch dämpfen indem sie das Aussengeräusch phasenverschoben wiedergeben und damit löschen.

Meine Erklärung zur Energieerhaltung in dem Beispiel ist Folgende: Geräuschquelle und Gegengeräusch kommen von unterschiedlichen Orten. Daher sind die Phasenbeziehungen an unterschiedlichgen Orten unterschiedlich.

Die Auslöschung des Aussengeräusch erfolgt am Punkt des Ohres. An anderen Stellen wird es ein Verstärkung geben, so dass die Energieerhaltung in der Summe gewahrt bleibt.

Genauso hat man auch beim optischen Doppelspalt helle und dunkle Streifen.

Edit: Oder anders ausgedrückt, wenn es eine Auslöschung gibt, gibt es auch ein Verstärkung - nur woanders. Die kann man dann in jedem Beispiel suchen. cool)

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Energieerhaltung bei destruktiver Interferenz des Lichts 22 07. 2020 20:16 #73420

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@ra-raisch

Ich habe jetzt mal etwas gefunden gefunden, was in Worten (und nicht mittels mathematischem Herumfuhrwerken im Tensorproduktraum der verschränkten s- und i-Photonen ;-)) genau das beschreibt, was ich meine:

Von Verschränkung spricht man in der Quantenphysik, wenn ein zusammengesetztes physikalisches System, z. B. ein System mit mehreren Teilchen, als Ganzes betrachtet einen wohldefinierten Zustand einnimmt, ohne dass man auch jedem der Teilsysteme einen eigenen wohldefinierten Zustand zuordnen kann.

Im Bereich der klassischen Physik kann es dieses Phänomen nicht geben. Dort sind zusammengesetzte Systeme stets separabel, d. h. jedes Teilsystem hat zu jeder Zeit einen bestimmten Zustand, der sein jeweiliges Verhalten bestimmt, wobei die Gesamtheit der Zustände der einzelnen Teilsysteme und deren Zusammenwirken das Verhalten des Gesamtsystems vollständig erklärt. In einem quantenphysikalisch verschränkten Zustand des Systems besetzen hingegen die Teilsysteme mehrere ihrer möglichen Zustände nebeneinander, wobei jedem dieser Zustände eines Teilsystems ein anderer Zustand der übrigen Teilsysteme zugeordnet ist. Um das Verhalten des Gesamtsystems richtig erklären zu können, muss man alle diese nebeneinander bestehenden Möglichkeiten zusammen betrachten. Dennoch zeigt jedes Teilsystem, wenn eine Messung an ihm durchgeführt wird, immer nur eine dieser Möglichkeiten, wobei die Wahrscheinlichkeit, dass gerade dieses Ergebnis auftritt, durch eine Wahrscheinlichkeitsverteilung bestimmt ist. Messergebnisse an mehreren verschränkten Teilsystemen sind miteinander korreliert, d. h. je nach dem Messergebnis von einem Teilsystem liegt für die möglichen Messergebnisse an den anderen Teilsystemen eine veränderte Wahrscheinlichkeitsverteilung vor. Diese durch Quantenverschränkung erzeugten Korrelationen werden auch als Quantenkorrelationen bezeichnet.

(Hervorhebungen von mir)

https://de.wikipedia.org/wiki/Quantenverschr%C3%A4nkung

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Energieerhaltung bei destruktiver Interferenz des Lichts 22 07. 2020 20:52 #73422

wm schrieb: genau das beschreibt, was ich meine:

Das sagt aber nichts darüber aus, ob einer von den beiden mit sich selbst interferieren kann.

wm schrieb: wobei die Wahrscheinlichkeit, dass gerade dieses Ergebnis auftritt, durch eine Wahrscheinlichkeitsverteilung bestimmt ist.

Dies besagt vielmehr, dass es möglich ist, würde ich sagen.

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Energieerhaltung bei destruktiver Interferenz des Lichts 22 07. 2020 21:56 #73427

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ra-raisch schrieb: Das sagt aber nichts darüber aus, ob einer von den beiden mit sich selbst interferieren kann..

Ich bitte Dich ;-), genau das schließt es aus.

Wenn Dich aber nur die mathematische Herleitung überzeugt - die findest Du unter nachfolgendem Link
https://de.wikipedia.org/wiki/Quantenradierer
und zwar unter dem Absatz: Der Vorgang im Einzelnen - Warum verschwindet das Interferenzmuster?
Beachte dort die letzte Gleichung: summiert wird über die Summe der Quadrate der einzelnen Zustände und nicht über die Quadrate deren Summe ... was eben genau der Unterschied zwischen Überlagerung und Superposition ('Interferenz mit sich selbst') ist.

Zudem findest Du dort diesen Sachverhalt nochmal - vielleicht noch verständlicher als unter dem Link meines letzten Beitrags - in Worten beschrieben.
Da Quantenobjekte in orthogonalen (d. h. messbar verschiedenen) inneren Zuständen (oder verschränkt mit zwei solchen Zuständen eines anderen Objekts) nicht interferenzfähig sind, überlagern sich ihre Wege inkohärent, so dass die resultierende Häufigkeitsverteilung dieselbe wird wie bei Teilchenstrahlen.

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Energieerhaltung bei destruktiver Interferenz des Lichts 23 07. 2020 00:18 #73431

Der Satz ergibt für mich nicht den Sinn, den Du hineinliest, aber ich muss mir das erst genau ansehen.

Wir sind von Verschränkung ausgegangen und nicht von
"Quantenobjekte in orthogonalen (d. h. messbar verschiedenen) inneren Zuständen (oder verschränkt mit zwei solchen Zuständen eines anderen Objekts)"

Kann es sein, dass Du von einer Messung eines der beiden verschränkten Teilchen ausgehst, bevor die Interferenzfähigkeit des anderen verloren geht? Davon war bisher nicht die Rede.

wiki:
Da aber beide Spalte offen sind, ist zu folgern, dass schon nach dem Speichern der Markierung die Strahlungsfelder aus den beiden Spalten einander nicht mehr auslöschen können, obwohl sie sonst unverändert sind. Der einzige Grund kann das Vorhandensein dieser Welcher-Weg-Markierung sein.

Übrigens ist die Interferenzfähigkeit der beiden Teilwellen (jede für sich) offensichtlich erhalten geblieben:
wiki:
Es ist aber anzumerken, dass das so entstandene Muster immer noch Merkmale von Interferenz aufweist. Sie zeigen sich seitlich am Rand des breiten verwaschenen Streifens, wo schwach ausgeprägte Interferenzstreifen erscheinen, die von der Beugung der Wellen an jedem Spalt einzeln hervorgerufen werden

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Energieerhaltung bei destruktiver Interferenz des Lichts 23 07. 2020 05:38 #73434

Das mit der Nicht-Interferrenzfähigkeit orthogonal zueinander stehender innerer Zustände lässt sich wie ich glaube auch mit einem einfachen Analogon verständlich formulieren:
Eine horizontal polarisierte Welle interferriert nicht mit einer vertikal polarisierten Welle.

assume good faith

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assume good faith

Energieerhaltung bei destruktiver Interferenz des Lichts 23 07. 2020 11:00 #73443

wm schrieb:

ra-raisch schrieb: Das sagt aber nichts darüber aus, ob einer von den beiden mit sich selbst interferieren kann..

...
Beachte dort die letzte Gleichung: summiert wird über die Summe der Quadrate der einzelnen Zustände und nicht über die Quadrate deren Summe ... was eben genau der Unterschied zwischen Überlagerung und Superposition ('Interferenz mit sich selbst') ist.

Den Unterschied von Superposition und Überlagerung verstehe ich nicht. In Wikipedia steht zur Superposition

Unter Superposition, auch Superpositionsprinzip versteht man in der Physik eine Überlagerung gleicher physikalischer Größen, die sich dabei nicht gegenseitig behindern. Dieses Überlagerungsprinzip wird bei linearen Problemen in vielen Bereichen der Physik benutzt und unterscheidet sich nur in der Art der überlagerten Größen. Oft wird die Redeweise „mehrere Größen superponieren miteinander“ gebraucht.

MfG
Lothar W.

Können Planckobjekte, mit einfacher Wechselwirkung bei Berührung, diskrete Erweiterungen der Standardphysik vereinfachen?

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Können Planckobjekte, mit einfacher Wechselwirkung bei Berührung, diskrete Erweiterungen der Standardphysik vereinfachen?

Energieerhaltung bei destruktiver Interferenz des Lichts 23 07. 2020 19:02 #73503

Dark matter is the answer :)

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