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Experiment06C

Doppelspaltexperiment

Beim Doppelspaltexperiment lässt man kohärentes, monochromatisches Licht auf eine Blende mit zwei schmalen Schlitzen fallen. Auf einem Beobachtungsschirm hinter der Blende zeigt sich dann ein Interferenzmuster aus hellen und dunklen Streifen. Dieses Muster entsteht durch die Interferenz der Lichtwellen von den beiden Blendenöffnungen.

Das Doppelspaltexperiment kann zudem nicht nur mit den „Wellen“ des Lichts, sondern auch mit anderer Art „Teilchen“ (wie bspw.:Photonen, Elektronen, Neutronen, Atomen, Fulleren-Molekülen usw.) durchgeführt werden. Auch in diesen anderen Experimenten erscheint ein Interferenzmuster wie bei der Durchführung mit Licht. Das bedeutet, dass unter bestimmten Bedingungen auch klassische Teilchen Welleneigenschaften zeigen – man spricht dann von „Materiewellen“. Mit dem Doppelspaltexperiment kann man so den Welle-Teilchen-Dualismus demonstrieren, der nur im Rahmen der Quantenmechanik erklärt werden kann. Dieses Gesetz gilt aber nicht nur aus Gründen des Welle-Teilchen-Dualismus als das wichtigste Experiment der Quantenmechanik. Es ist zugleich ein hervorragendes Beispiel dafür, wie die Quantenmechanik unsere Weltanschauung verändert. Dieses Experiment selber durchzuführen löst einen riesigen Mind-Blowing Effekt aus.

Geräte: Doppelspalt (am besten mit bekannter Größe), eine Halterung für den Doppelspalt, Laser (auch am besten mit bekannter Wellenlänge), weiße glatte Oberfläche (Wand oder Schirm)

Das Experiment lässt sich zwar auch mit einer CD/DVD durchführen, allerdings hat sich die Konfiguration damit als zu schwer herausgestellt.

Aufbau: Skizze und die Bilder vom Aufbau einfügen

Durchführung:

Laser anschalten.

Der Abstand vom Doppelspalt bis zur Wand und von Punkt C bis A (siehe Skizze vom Dreieck) wird ausgemessen. Die gesuchten Werte können mit den bereits gegebenen ausgerechnet werden.

Beobachtung: Bild vom Muster einfügen

Auswertung:

c= Wurzel aus ahoch2+bhoch2 = 5.40002m

a= 5,42m Alpha = Tangens-1(a/b) = Tangens-1(5,42:0,013) = 89.8626 Grad

b= 0,013m Beta = Tangens-1(b/a) = Tangens-1(0,013/5,42) = 0,137425 Grad

Die Wellenlänge des roten Lasers ist nicht gegeben, daher haben wir einen repräsentativen Wert von 655nm genommen.

Die Spaltgröße der Blende war ebenfalls nicht gegeben, daher scheitert auch die Vollständige Auswertung des Experiments. Trotz intensiver Recherche hat sich kein Wert oder eine Formel zur Bestimmung finden lassen. M.M