レーザー光の偏光スリット実験の疑問

2008-12-13 | 自然科学
①はじめは、偏光板なしで、針の両端をレーザー光が同時に通過すると、その十分先のスクリーンに干渉模様が観測できる。

②次に、針の左右に一方は90度、他方は180度と直角に偏光するよう偏光板をセットして、レーザー光は始めから45度偏光にして、同じことをすると、
今度は干渉模様がなくなる。

③つづいて、そのまま、針とスクリーンの間に、45度偏光するよう偏光板を左右の光が通る大きさで挿入すると、なんと干渉模様が再現する。

光は波という記述で考えるとする。

①では、当然高校生でも理解できる。
②では、左右に通り抜ける光の偏光は互いに垂直になっている。
空間的に直交した振動面を持つ光の波は、スクリーンにそれぞれの
最大振幅で反射・散乱されるはず。
振動方向に強度があり、それぞれの振動方向のベクトルが直交しているのだから。
これも、古典的に不思議なし。
ただこのとき、入射した光の波の50%が、
それぞれ反対方向に45度振動方向を回転して、
左右それぞれの偏光板から放射されると考える必要がある。
分かり難ければ、
偏光板という物質と入射光の相互作用があり、その結果、
新しい光がほぼ同相で放出されたと考えるのでもいいのでは。

③では、上記の結果放出された左右の光が、
再度、振動方向を45度回転し、同じ振動方向になる。
強度の方向ベクトルが同じなら弱めたり強めたりは位相差次第だ。

更に50%光の量が減るけれども(だからだんだん暗くなる)、
これでは、もし各偏光板で位相の遅れが生じないなら、
スクリーンのところで反射散乱されるときには、
光路差に依存した干渉が生じるにちがいない。

つまり、古典的になんの不思議も無いではないか!?

これが、シュレディンガーの猫だろうか?


3枚目の45度偏光板が量子消しゴムとして働く解釈。
これは、無理やりな感じがしないでしょうか?

大量に位相のそろった光が、マクロな波として解釈されるものと
扱える装置では、古典論でも矛盾無く記述できるのでは。

ここはやはり、
光子一個ずつ、スクリーンに形跡を蓄積してゆく方法でやらないと!
それとも、レーザーポインタの光はそういうことになっているのかしらね?
それは、残念ながら私は知りません・・・

たしかに、光子一個ずつの形跡の干渉が消えたり、現れたりすると、
これは驚きです!
これをお部屋でするのはやっぱ無理でしょうね!
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