Vorlesungsskript Physik IV - Walther Meißner Institut - Bayerische ...

Abschnitt 1.2 PHYSIK IV 21Ein Lichtstrahl wird an einem Strahlteiler S in zwei gleich intensive Teilstrahlen aufgeteilt und dann vonzwei Detektoren D 1 und D 2 analysiert (siehe Abb. 1.6). Jeder der Detektoren zählt die statistisch auftreffendenPhotonen und misst im zeitlichen Mittel die gleiche Anzahl. Da ein Photon aber nicht teilbarist, kommt es entweder an Detektor 1 oder Detektor 2 an, d.h. sie müssen statistisch verteilt entwedervon S reflektiert oder durch S transmittiert werden. Jetzt wird ein zweiter Strahlteiler eingebracht. Durchunterschiedliche Phasendifferenzen durch die unterschiedlichen Laufwege der Teilstrahlen in Abb. 1.6bbeobachtet man nur eine endliche Intensität an D 1 (konstruktive Interferenz), während D 2 keine Photonendetektiert (destruktive Interferenz). Dies wird auch beobachtet, wenn die Lichtintensität so geringist, dass immer nur ein Photon sich in der ganzen Anordnung befindet. Es stellt sich dann die Frage,woher die Photonen wissen, dass sie jetzt nur einen Weg, nämlich zum Detektor 1 gehen dürfen. DiesesExperiment zeigt, dass man Photonen keinen Weg zuordnen kann, sondern nur eine Nachweiswahrscheinlichkeitam Detektor. Eine Zuordnung des Weges würde ∆x endlich machen und dadurch aucheine endliche Impulsunschärfe der Photonen verursachen, die wiederum die Interferenzerscheinung beeinflussenwürde.2003