三流大学物理学科統一スレッド

２重スリットのときは、とりあえず外場は忘れろよ。
話がややこしくなると思う。

一回につき１個の電子を２重スリットに投射するとする。
スリット後方のスクリーンで電子を検知する。

２重スリットを通過したとすると、可能な状態は、たとえば、
左の穴を通過してスクリーンに到達、と、右の穴を通過してスクリーンに到達
のはず。

実際、これを1000回繰り返すと、スクリーンには干渉縞のような分布が現れる。

とすると、１個の電子が、波として２重スリットの左右両方を通過して
自分自身と干渉したとするしかない。

つまり、観測されていない飛行中は、
左の穴を通過した状態と、右の穴を通過した状態の重ねあわせの状態だ。

ただし、それは観測していない時の話で、
スクリーンなどで観測されるときには粒としてしか観測されない。

じゃ、その「波」の振幅は何かと言うと、
振幅の２乗が、観測したときにその状態となる確率。

150さんわかりやすい解説ありがとうございます。
数式では左のスリットを通過したときの状態を|A>、右を通過したときの
状態を|B>とすると重ねあわせた状態はa|A>＋b|B>ですね
で存在確率を計算すると
|a|A>＋b|B>|^2＝|a|^2＋|b|^2＋ab*<A|B>＋a*b<B|A>
ab*<A|B>＋a*b<B|A>が干渉項と呼ばれるものですね

Dランなので笑われるかもしれないけど初歩的疑問。状態|A>や|B>は位置に関して異なる
固有値に属する状態は直行するので<A|B>＝０では？

＞１個の電子が、波として２重スリットの左右両方を通過して
＞自分自身と干渉したとするしかない。
ここの部分は一種の解釈ですね、電子を古典的なイメージで描くとそういう
ことになるが、波動関数で記述される量子的なイメージならあたりまえかも？
慣れるしかないね。宮廷でないのでむずかしいところです。

ドラドリ君見てる？

>>153
この部分はだれも両方通過したところを目撃していないのでなんとでも解釈
できるだろう。両方通ったと言う場合は「あくまで解釈の上で」という但し
書きが必要と思う。
でも啓蒙書や一般向けではこの表現でいいのではないかと思う。

確かに別の解釈も可能ではあるようだ。

何故か一瞬にして非局所的な「量子ポテンシャル」（人間には検知不能）
なるものがスリット付近に展開されて、
あたかも干渉しているかのような結果を
与えるようにすることもできるらしい。

なにしろ観測していないときにし起きない現象なので
同じ結果を与える数式ならば何でもOKということかな。

「量子ポテンシャル」をググったら
http://wwwndc.jaea.go.jp/JNDC/ND-news/pdf76/No76-08.pdf
が出てきた。
ヘェーッという感じ、普通教科書ではお目にかからない。
複素数を実部と虚部に分けるというのもあるし、標準的量子力学では
虚部しか利用していないうんぬんというところも目新しい。

２重スリットのどこを通ったか、両方通ったか気にしない方がいいみたい
ですね。はやく波動関数に慣れなくちゃ。