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電子の2重スリットの実験とは、光を用いたヤングの実験の光ではなく、かわりに電子を用いたような実験である。量子力学における粒子性と波動性を実験で説明できる。
概要
２重スリット
以下の図のような２重スリットを考える。奥にあるのはスクリーン上の点Pである。二つのスリット1とスリット2がある。スリット間、スクリーンまでの距離とスリットから電子が到達するであろう線分がrである。
図1：電子の２重スリット
1と2における確率振幅をA1、A2として、位相は一致して以下のようになる。また、スクリーンにおける点Pでの確率振幅をA12とすると、ｐ＝h/λとして、
式1：A12の相対強度
となる。
また、
式2：r_2 - r_1
式3：存在確率の変化する部分
から生じることとなる。これは、以下のように考えられて、cosの中身は、
式4：模様の分布
というように存在する確率の大きい場所と小さい場所が表れる。このようにして、点々とした模様のような変化が観測される。
図2：スクリーン上の電子の点
このように、スリットを通過するときは波動性が表れるが、スクリーン上では電子の点が観測され、粒子の波動性と粒子性が綺麗に表れているのである。
この実験はとても有名で、物理学のいろいろな実験屋さんが実験をしてデータを取っていると思う。
物理学的な位置づけ
粒子と波動の２重性は、古典物理学では説明できない。これは、古典物理学の適用限外の現象であり、この領域で成り立つ理論が他にあるはずで、そのようなものを説明するのが量子力学である。
関連項目
掲示板
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13 ななしのよっしん
2021/11/30(火) 21:45:52 ID: /i0gORjguG
V字型二重スリットによる電子波干渉実験
－「波動／粒子の二重性」の不思議の実証を一歩進める－
https://www.rike n.jp/pre ss/2021/ 20210121 _2/index .html 
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14 ななしのよっしん
2021/12/29(水) 07:20:37 ID: MuSO+ZUzfk
「観測した事により結果が変わる」を「観測者がいると結果が変わる」と勘違いして、『この世は仮想現実だ！』とセンセーショナルに煽るYouTubeやまとめブログの多い事
粒子の様な微小な存在はどうしても観測機の影響を排除するのは不可能だし「観測機が悪さして結果が変わってんじゃねえの？」って説が有力だぞ -
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15 ななしのよっしん
2021/12/29(水) 08:21:34 ID: 7YmsX2zi6s
>>14
俺もちゃんと理解していないけど、二重スリットは粒子と波動の二重性の話で、
君の言う「観測したことにより結果が変わる」とは別の話じゃないか？
「結果が変わる」という表現では我々の認知が及ばないがちゃんと結果が存在していて、
我々の観測機器の影響でその結果が変わったってことになってしまう
そもそも運動量や位置は、古典力学の範囲で我々が現象を理解するために恣意的に押しつけた枠組みであって
その枠組みが量子力学では波動関数になって、それを古典力学の枠に無理くりはめ込もうとすると
確率論的な回答しか得られないってことじゃないのか？
違ったらごめん -
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