Welcher-Weg-Doppelspalt
Unmarkierte und wegmarkierte Doppelspalt-Detektion mit teilweiser Unterscheidbarkeit und reproduzierbaren Treffern vergleichen.
Über dieses Tool
Gültige Geometrie und Wegmarkierung zeigen die Theorie sofort, ohne Treffer zu erzeugen. Änderungen an Physik, Markierung, Zielanzahl oder Seed stoppen die Wiedergabe und setzen den Versuch zurück. Start sammelt eine endliche Stichprobe; +1/+100 ergänzen Treffer, Pause/Fortsetzen erhalten die exakte Folge. Reset verwirft Treffer und zeichnet den gleichen Aufbau neu. Start nach einem abgeschlossenen Versuch beginnt erneut mit dessen Seed. Optionen enthält Fenster, Zielanzahl, Seed, unmarkierte Referenz und Aufbauskizze. Die Referenz ändert nur die Zeichnung; eine identische Vergleichskurve entfällt. Reduzierte Bewegung erzeugt die gewählte Stichprobe sofort; Ausblenden und Navigation stoppen die Wiedergabe. Gespeichert werden nur exakte Eingabetexte und Markierungs-/Referenzwahl, auch leere, ungültige, Komma-, führende-Null- und inaktive Markierungsentwürfe. Bisherige Zahlenwerte werden übernommen. Profile, Treffer, Zählungen, Zufallszustand und Wiedergabe werden nicht gespeichert; Neuladen beginnt einen frischen Versuch.
Physikalische Einheiten: Wellenlänge nm, Spaltabstand/-breite µm, Schirmabstand m, Schirmfenster mm. Ideale gleiche Spalte, skalares paraxiales Fraunhofermodell. Mit Hülle A(y)=sinc²[πay/(λL)] ist die unnormierte Wahrscheinlichkeit A(y)[1+V cos(2πdy/(λL))]. V bezeichnet den idealen lokalen Interferenzkontrast vor endlichen Zellen und Hüllkurvenänderung. Ungefährer Streifenabstand λL/d. Ohne Markierung D=0,V=1; orthogonale reine Wegmarker liefern D=1,V=0, eine inkohärente Summe mit erhaltener Einzelspalthülle.
Teilweise Markierung verwendet reine Markerzustände |m₁⟩=|0⟩ und |m₂⟩=V|0⟩+D|1⟩, gleiche Weggewichte und reellen nichtnegativen Überlapp V=√(1−D²). Ausspuren des ungelesenen Markers liefert die gezeigte Dichte. D ist optimale vorherige Weg-Unterscheidbarkeit, keine Anzahl von Beobachtern oder simulierten Detektorklicks. Die ideale Gleichheit D²+V²=1 ist Modellannahme; gemischte Zustände und zusätzliche Dekohärenz ergeben allgemein eine Ungleichung. Keine bedingte Quantenradierer-Auswahl oder reale Teilchenbahn wird simuliert.
160 Detektorzellen integrieren Intensitäten. Kohärenter und inkohärenter Anteil werden vor der Normierung über das endliche Fenster kombiniert; bereits getrennt normierte Verteilungen zu mitteln wäre bei teilweiser Markierung falsch. Jeder Treffer setzt Detektion im Fenster voraus, ohne absolute Quellrate oder Sammelwirkungsgrad. Die gestrichelte Referenz hat eine eigene Fensternormierung. Goldene Histogrammzähler und blaue Erwartung N_bisher×Zellwahrscheinlichkeit benutzen genau dieselben Zellen wie der CDF-Sampler. Vertikale Punktstreuung ist dekorativ, keine zweite Quantendimension.
Mulberry32-Startwert und ein Zufallszug je Treffer machen die Folge unabhängig von Pause und Paketgröße. Keine irreführende Max/Min-Sichtbarkeit aus spärlichen verrauschten Zählern. Sehr feine Muster erscheinen als Zellmittel mit Auflösungshinweis; ein kleineres Fenster löst Streifen auf. Fresnel-/Randphasenindikatoren warnen vor fraglicher paraxialer Fernfeldnäherung; praktische Hinweise, keine Fehlergrenzen. Ohne Fresnel-Ausbreitung, Rückstoß, gemischte Markerdynamik oder genaue Großwinkeloptik. Gewarnte Fälle illustrieren ausschließlich die angegebene Näherung.
OpenStax: Double-Slit Diffraction · Schwindt, Kwiat, Englert: Quantitative wave-particle duality