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Polski🔬 Doppelspaltexperiment
Schicken Sie Wellenpakete durch zwei Spalten und beobachten Sie, wie Interferenz ein charakteristisches Streifenmuster erzeugt — das berühmteste Experiment der Quantenmechanik, live simuliert.
Über diese Simulation
🔬 Was gezeigt wird
Ein quantenmechanisches Wellenpaket trifft auf eine Barriere mit zwei schmalen Spalten. Die Schrödinger-Gleichung wird numerisch mit einem FTCS-Verfahren (Forward-Time-Centered-Space) integriert, wodurch sich das charakteristische Interferenzmuster hinter den Spalten bildet.
🎮 Bedienung
Passen Sie Spaltbreite und -abstand an, um zu sehen, wie sich das Interferenzmuster verändert. Beobachten Sie, wie die Wahrscheinlichkeitsdichte des Wellenpakets mit sich selbst interferiert.
💡 Wussten Sie schon?
Richard Feynman nannte das Doppelspaltexperiment das Herzstück der Quantenmechanik, weil es das gesamte Geheimnis der Quantenphysik in einem einzigen Experiment enthält.
Häufig gestellte Fragen
Was zeigt das Doppelspaltexperiment?
Es zeigt, dass Quantenobjekte wie Elektronen oder Photonen sich sowohl als Teilchen als auch als Welle verhalten. Beim Durchgang durch zwei Spalten interferiert die Wahrscheinlichkeitswelle mit sich selbst und erzeugt ein Streifenmuster, statt zweier einfacher Häufungen wie bei klassischen Teilchen.
Wie wird die Wellenfunktion hier simuliert?
Die zeitabhängige Schrödinger-Gleichung wird mit einem FTCS-Finite-Differenzen-Verfahren numerisch gelöst, das die Wellenfunktion Schritt für Schritt in Zeit und Raum fortentwickelt, während sie auf die Spaltbarriere trifft.
Warum entsteht ein Streifenmuster statt zweier Klumpen?
Die Wellenfunktion, die durch beide Spalten läuft, überlagert sich hinter der Barriere. An Stellen konstruktiver Interferenz verstärken sich die Wellen, an Stellen destruktiver Interferenz löschen sie sich aus — daraus resultiert das charakteristische Muster.
Was passiert, wenn man beobachtet, durch welchen Spalt das Teilchen geht?
Jede Messung, die den Weg des Teilchens bestimmt, zerstört die Interferenzfähigkeit der Wellenfunktion — das Muster verschwindet und es entstehen zwei einfache Häufungen wie bei klassischen Teilchen. Dieses Verhalten ist als Wellenfunktionskollaps bekannt.
Warum gilt dieses Experiment als Herzstück der Quantenmechanik?
Richard Feynman bezeichnete es so, weil es in einem einzigen, einfachen Aufbau alle zentralen Rätsel der Quantenwelt vereint: Welle-Teilchen-Dualismus, Superposition und den Einfluss der Messung auf das System.