Das Einzelschlitzexperiment
Single Slit Experiment
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"Unbeschadet seiner empirischen Realität, behält dieses Dasein seine transzendentale Idealität"
arthur schopenhauer
10.01.2020 n.Chr.
Gestern war der ganze Tag und später noch die Nacht dem single-Slit-Experiment (SSE) gewidmet, und den Überlegungen, was denn nun überhaupt es ist, was uns da "blau" oder "grün" oder als weißes "Licht" vorkommt, und wie ich das Konzept "Wellen" am Sinnvollsten begreifen und mir deutlich machen kann. Leider kann ich jetzt mal nicht so eben nebenbei auf die schnelle recherchieren, und nebenbei schreiben, daher ich erstmal von ein paar Dingen so ausgehen muß, die sie noch aus der "Schule" hängen geblieben sind, oder allgemein kolportiert werden.
Es begann alles damit, dass ich mich dann endlich aufraffte, und
mir 2, allerdings leicht gebraucht, Cutter-Klingen nahm, im Schraubstock
nebeneinander platzierte, und dann solange herumnestelte, bis sich ein unten
fast geschlossener und ob schon einigermaßen sichtbarer Spalt einstellte. Eine
ganz leichte V-Form des Spaltes also.
Hier also der grobe Aufbau, und was man hier nun genau sieht, ist, dass man den
Spalt sogar bis um die 50° gegenüber dem Strahl des Lasers verdrehen kann, doch
aber das Diffraktionsmuster (DM) erstaunlich stabil bei seiner Form bleibt.
Damit wollte ich für mich herausfinden, ob das ein sogenanntes
"Kantenbrechungsphänomen" sein könnte, was es aber auf keinen Fall sein konnte,
nachdem auch eine 50° Drehung der Klingen nichts am Muster änderte. Auch kann
man die Klingen gegeneinander leicht verbiegen (die eine nach vorn, die andere
nach hinten), und auch das, in gewissem Rahmen, keinen großen Einfluß auf das DM
hat. Ich hatte es so nicht eingeschätzt, wie stabil doch das DM ist.
Ich konnte nie lange und ausgiebig testen, da der Laser schnell
überhitzt, und ich mir deswegen nochmal einen einfachen Laser bei Ebay bestellt
habe, mit dem ich ausgiebig testen kann. So mußte ich immer schnell gucken, ob
die Kamera den Fokus auch findet, ob's mit oder ohne Blitz sein muß, um überhaupt
was zu sehen, dann mußte der Laser, der ja lose herumlag, auch erstmal wieder
nach dem Einschalten auch erstmal wieder auf den Schlitz ausgerichtet werden, wo
auch wieder ein paar Sekunden drauf gingen, und immer die Zeit im Nacken, mit
der Befürchtung, dass mir der Laser kaputt geht.
Also so richtig ausgiebige Tests waren noch nicht drin. Doch wenn dann der neue
Laser kommt, dann nehme ich auch neue Klingen (vielleicht), weil man an dem DM
tatsächlich auch sehen kann, dass die Klingen leicht gebraucht waren
Ich hatte den Laser nicht als Punkt strahlen lassen, sondern als etwa 13x10 mm
großes Rechteck, daher es hier nicht nach dem typischen DM aussieht. Doch kann
man gut sehen, dass nach unten hin, wo der Spalt kleiner wird, das DM "breiter"
wird. Also je kleiner der Spalt, desto weniger dieser "Diffraktionslinien"
erhält man.
Schließlich hatte ich dann mal zum Test den Laser 3 Meter weit weg positioniert, und das Ergebnis war auch nicht anders. Es ist absolut erstaunlich, wie stabil eigentlich das DM ist, wenn man bedenkt, dass man mit der Lichtquelle weit entfernt, oder ganz nahe am Einzelspalt haben kann, der Spalt verdreht sein kann, die "Leinwand" näher dran, weiter weg, alles nicht wirklich Einflußnehmend.
Und während ich am Basteln war, hatte auch armin gestern sein Equipment fertig gemacht, um sein SSE dokumentieren zu können. Man kann hier den Laser sehen, und 2 neue, wie ich denke, Cutter-Klingen.
Das professionelle Equipment für die Aufnahme ...
Und mit diesem Setup erhielt armin das typische "'Bilderbuch"-DM
Und hier eine Zusammenfassung von armin - super gemacht !
Wer mal von dem Laser die Linse abgeschraubt hat, und den reinen
Halbleiter-Laser hat gegen die Wand gerichtet, der wird feststellen, dass so ein
Halbleiter-Laser aus ~ 5 länglichen Bändern besteht.
Ich sage das hier nurmal vorsorglich, weil ich das Gefühl habe, dass es noch
bedeutsam werden kann. Denn ihr sehr in der obigen Aufnahme eine streifenartige
Struktur. Woher die kommen sollte, muß man schauen. Gut, dass armin so
hochauflösende Bilder gemacht hat, denn diese Details sind es, welche wichtig
sind. Die Geschichte mit dem Bogen (unterstes DM) habe ich noch nicht
verstanden, aber heißt ja nicht mehr als 600 gr. Salz im Jahr, aber nicht alles
an einem Tag ...
Was mir beim "live Testen gestern auffiel, und das ist auf armins Aufnahmen gut zu sehen, ist, dass, auch wenn ich mit meiner "Leinwand" immer näher zum Spalt rücke, das DM sich gleich bleibt, nur halt kleiner und kleiner wird, und selbst in einem 45° Winkel vom Spalt aus zu den äußersten noch sichtbaren Enden des DM sich die ganze Struktur erhält, und es keine "Lichtenfallswinkel-Komponente" zu geben scheint.
Wie gesagt, aber nicht alles Salz an einem Tag.
Doch jetzt, in Kürze, an's Eingemachte.
Nämlich, wir teilen ja das Licht, die verschiedenen Farben in Wellenlängen ein.
Hier wird es jetzt wichtig, den Faden nicht zu verlieren, weil es so schrecklich
banal klingt, es aber alles andere, als banal ist.
Hier könnt ihr das gut rechnen und sehen. "Gelb" zum Beispiel, also die Farbe
Gelb
Wir sind das Ganze so gewohnt, so konditioniert, das wir, so
glaube ich, hier einfach den Elephant im Wohnzimmer nicht bemerken. Ich lag
garantiert 4 Stunden wach allein nur mit den gedanklichen Modell von
"Schwingungen", und "wie oft in einer Sekunde", wie auch, was es mir sagen will,
wenn ich diesen so scheinbar einfachen, so scheinbar erklärenden Termini rede.
Und je mehr ich nachdachte, desto mysteriöser wurde es.
Wir fangen mal einfach an.
Meine Schwingungsquelle ist blau. Da sagt die Physik: "ja, das sind um die 470
Billionen Schwingungen pro Sekunde". Oder:
meine Schwingungsquelle ist rot. Da sagt die Physik: "ja, das sind bis zu 700
Billionen Schwingungen pro Sekunde".
Ja supi, 470 Billionen bis 700 Billionen "Schwingungen" meiner Quelle.
Ist diese "Welle an sich", mit etwa 470 Thz dann an sich "gelb" ?
Ist diese "Welle an sich", mit etwa 700 Thz dann an sich "rot" ?
"Gibt" es somit eine "gelbe Welle", eine "rote Welle" ?
Und wenn ich dann meinetwegen bei 900 oder 1000 Billionen "Schwingungen pro
Sekunde" bin, dann habe ich es nicht mehr mit Licht, sondern mit Warme zu tun.
Die Frage ist also jetzt, wenn ich das sichtbare "Licht" so gaaaanz langsam aus
dem Spektrum nach unten oder oben verlasse, was ändert sich ?
Es ändert sich die Zahl.
Doch die Zahl von was ?
Was ist es denn, was da "schwingt" ?
Und ist es überhaupt von Bedeutung "was da schwingt", wenn die Zahl die Qualität
ausmacht ?
Ist es nicht vielmehr so, dass wir dasjenige "was da schwingt", der Logik nach !
zwingend auffassen müssen als "Anwesenheit von "Etwas" (1)" relativ zur
"Abwesenheit von "Etwas" (0)" ?
Was soll es denn sein "was schwingt", und welche Bedeutung sollte es
überhaupt haben, wenn doch die Zahl, respektive, der alternierende Wert der
Zahl alles macht, was wir Qualität nennen ?
Und ist dann letztlich nicht auch "Helligkeit" ein reines !! Zahlenphänomen ?
Man merkt, dass man hier relativ nahe bei john archibald
wheelers "it from bit" ist, doch es überhaupt kein DQCEE brauchte, um dahin zu
gelangen.
So, vorläufiger Abschluss für heute, Kaffee ist alle.
Hier einmal eine 37 Sekunden-Aufnahme von meinem hausgemachten SSE