de Broglie  
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Dopplereffekt  


Das Doppelspalt-Experiment

Geht man davon aus, dass die von mir vorgestellte Begründung der Planckschen Strahlungsformel
E=h*Nue richtig ist, müsste die Quantenmechanik von klassischen Elektronen handeln, die eindeutig nur Teilchencharakter haben und somit nicht dem Prinzip der Eindeutigkeit des Weltgeschehens (PEW) widersprechen.

Im Doppelspalt-Experiment betrachtet man Elektronen, die man mit einer bestimmten Geschwindigkeit auf eine Spaltwand mit zwei Spalten schießt. Jene Elektronen, die einen Spalt passiert haben, gelangen dann auf eine Auffangwand und erzeugen dort ein Interferenz-Muster. Dieses Muster wandelt sich in das Bild eines einzigen Spaltes ohne Interferenzmuster um, wenn nur einer der beiden Spalte offen ist, oder wenn durch eine um einen Spalt gelegte Drahtschlinge detektiert,wird, ob durch diesen Spalt ein Elektron geflogen ist. Man erklärt diesen Effekt damit, dass die Elektronen die Spalte als De Broglie-Wellen passieren, deren Wellenlängen von der Geschwindigkeit der Elektronen abhängen.

Leider findet man nirgends eine Angabe darüber, worauf sich die Geschwindigkeit v oder der Impuls p der Teilchen in der Formel für die Wellenlänge der de Broglie-Teilchen bezieht. Fest steht nur, dass ein solches Bezugssystem nicht beliebig sein kann, wenn es die Welleneigenschaft der Partikel überhaupt gibt und sie irgendeine Auswirkung auf unsere Kauskette hätte, da diese eindeutig bleiben muss.Die de Broglie Wellen gehören somit offenbar zu jenen Phänomenen, bei denen man die in ihren Formeln enthhaltene Geschwindigkeit nur auf das jeweilige Labor beziehen darf, weil es dort irgendetwas gibt, was für das Entstehen des Erscheinungsbildes der De Broglie-Wellen notwendig ist. Es fragt sich nur, auf welche Weise das Labor am Zustandkommen der Interferenzerscheinung beteiligt ist. Sicher ist zunächst nur, dass die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen Labor und Teilchen im Teilchenstrahl dafür maßgebend sein muss.

Vor Beginn der entsprechenden Überlegungen zu diesem Punkt, möchte ich auf Folgendes hinweisen: Da die Photonen, die man oft als "Teilchen" in diesem Experiment nimmt, nur "als-ob- Partikel" und in Wahrheit elektromagnetische Wellen bzw. Wellenpakete sind mit Amplituden, die sich auslöschen können, können alle mit Licht ordnungsgemäß durchgeführten Doppelspalt-Experimente nur auf eine Bestätigung der Wellennatur des Lichts hinauslaufen. So bereitet z.B. das Licht im Wellenbild keine Schwierigkeiten, zu erklären, warum beim Detektieren des Lichts an einem Spalt das Interferenzbild verschwindet, da dabei einfach die Interferenzfähigkeit der Wellen zerstört wurde. Im übrigen "wussten" die Wellen nicht, ob sie an Wellenpaketen beteiligt sein werden, die von den Absorberatomen im Auffangschirm gegebenenfalls als Photonen akzeptiert und absorbiert werden.

Soweit man gewöhnt ist, Licht nicht als Wellen sondern als Vielzahl von unteilbaren Photonen zu betrachten, ist die Frage zwar verständlich aber eben auch unsinnig, durch welchen Spalt so ein Photon schließlich zu dem Auffangschirm gelangt ist. Zur Beantwortung dieser Frage benutzt man für jeden der beiden Spalte Polarisationsfilter, der die Polarisation des Lichtes unterschiedlich um 90 Grad verstellt, was zur Folge hat, dass das Licht, welches von dem einen Filter durchgelassen ist, nicht mit dem Licht interferieren kann, das von dem anderen Filter durchgelassen wurde. Das Licht benimmt sich dann so, als ob jeweils nur ein Spalt geöffnet war. Auf dem Auffangschirm findet man dann nur zwei Lichtstreifen von Licht mit unterschiedlichen Polarisationen, Somit lässt sich also das Verhalten der Photonen beim Doppelspaltexperiment gut verstehen. Es hat jedenfalls nichts mit dem Kenntnisgrad eines Beobachters über den Weg der Photonen zu tun,

Sehr viel schwieriger ist das Resultat eines Doppel-Spalt-Experiments zu verstehen, wenn anstelle von Photonen Elektronen benutzt wurden. Zwar ist das Verhalten der Elektronen bei nur einem geöfneten Spalt noch verständlich, durch das auf dem Auffangschirm nur ein Streifen als Abbild dieses einen geöffneten Spaltes zu sehen ist, aber die Antwort auf die Frage ist schwierig, wieso bei zwei offenen Spalten mehrere Interferenz-Streifen auf dem Auffangschirm erscheinen. Die Antwort auf diese Frage könnte sein, dass auf dem Auffangschirm sowohl Elektronen als auch Einschlagspunkte absorbierter elektromagnetische Wellenpakete registriert werden. Ob dieser Gedanke überhaupt eine Chance hat, richtig zu sein, ließe sich überprüfen, indem man im Interferenzraum zwischen Spaltschirm und Auffangschirm ein Magnetfeld an- und abschaltet und prüft, ob das auf das Interferenzbild von Einfluss ist. Wenn dort tatsächlich Elektronen fliegen, sollte das auf diese Weise zu überprüfen sein.

In einem Bezugssystem, in dem die Elekronen des Elektronenstrahls ruhen, werden diese Elektronen vom den elektromaggnetischen Wellenpaketen der Moleküle und Atome neben den Spalten des Spaltschirms "gestoßen", die sich bei dieser Vertauschung der Standpunkte auf die Elektronen mit deren im Labor herrschenden Geschwindigkeit zubewegen. Dabei erfahren die ruhenden Elektronen eine Comptonstreuung, und die dabei entstehenden elektromagnetischen Comptonwellen werden in den Raum zwischen Spaltschirm und Auffangschirm abgestrahlt. Dabei haben sie für gleiche Ablenkwinkel gegenüber der Spaltwand die gleichen Frequenzen und sind interferenzfähig. Meine Vermutung ist dann, wie bereits erwähnt, dass man die Absorptionspunkte dieser Comptonwellen auf dem Auffangschirm mit Auftreffpunkten der Elektronen verwechselt.

Detektiert man die durch einen Spalt fliegenden Elektronen durch eine Drahtschlinge, kommt es darauf an, ob diese Schlinge die Elektronen nach oder vor Verlassen des Spaltes abbremst. Bremst man durch sie die Elektronen vor dem Verlassen der Spaltwand ab, liefern sie Comptonstrahlen geänderter Frequenz, die nicht interferenzfähig sind. Passieren sie die Schlinge, nachdem sie noch ungebremst den Spalt verlassen haben, sollte ihre Comptonstrahlung noch interferenzfähig sein.


Fazit

Es wird diskuttiert, auf welche Weise das Labor dazu beiträgt, dass die Elektronen eines Elektronenstrahls in einem Doppelspalt-Experiment im Partikelbild Interferenzmuster liefern.