Direkt zum Inhalt

Aufgabe

Intensitätsverteilung hinter dem Doppelspalt

Schwierigkeitsgrad: leichte Aufgabe

Auf einen Doppelspalt bei dem der Abstand der Spalte extrem klein ist, werden Elektronen in einem solchen zeitlichen Abstand geschossen, dass sich jeweils nur ein Elektron in der Anordnung befindet. In der Schirmebene werden die Elektronen durch einen Detektor als "Punktereignis" nachgewiesen.

Skizzieren Sie die Intensitätsverteilung der Elektronen für die folgenden Versuchsdurchführungen:

a)Der obere Spalt 2 ist zunächst verschlossen. Die Hälfte der zur Verfügung stehenden Elektronen gelangt durch den unteren Spalt 1 auf die Detektorebene. Im zweiten Versuchsteil wird der untere Spalt 1 verschlossen und die andere Hälfte der Elektronen gelangt durch den oberen Spalt 2 zur Schirmebene.

b)Das erste Elektron gelangt durch den oberen Spalt 2 (der untere Spalt 1 ist dabei verschlossen). Das zweite Elektron gelangt durch den unteren Spalt 1, wobei der obere Spalt verschlossen ist. Das dritte Elektron gelangt wieder durch den oberen Spalt, bei verschlossenem unteren Spalt usw.

c)Beide Spalte sind geöffnet und werden von Elektronen getroffen.

Lösung einblendenLösung verstecken Lösung einblendenLösung verstecken

a) und b) Das Endergebnis der Versuche ist gleichartig. Nach dem Einschlag vieler Elektronen entsteht die folgende Intensitätsverteilung:

c)Nun kommt es zur Ausbildung einer Interferenzerscheinung: