[غازي]

ما الفرق بين الشاشة او الحاجز الذي يرصد حزمة موجات الضوء في تجربة شقي يونغ الذي يلتقط انماط التداخل تتميز باهداب ضوئية شديدة واهداب عاتمة , وبين جهاز الرصد الذي يرصد جسيمات الفوتونات وبصرف النظر عن مواقعها ؟
الا يمكن ان يعتبر ذلك الحاجز جهاز للرصد هو الاخر ؟

[فتحي مكي]

لم أفهم قصدك برصد الفوتونات بغض النظر عن مواقعها.
من جهة ثانية نعم يعتبر الحاجز أو الشاشة جهاز رصد و لكن أحب أن أقدم توضيح بسيط لتجربة الشق المزدوج بالنسبة للجسيمات مثل الفوتونات أو الإلكترونات على سبيل المثال و هذا يمثل مشكلة ثنائية الموجة-الجسيم .
لنفرض أننا بدأنا تجربة الشق المزدوج على جسم غير كمي كالرصاصة مثلا و سنقوم بإغلاق احد الشقين و لنسمه الشق أ و نصوب نحو الشق الآخر ولنسمه الشق ب رصاصة تلو الآخرى إذا لم تصطدم الرصاصة بحواف الشق فإنها ستمضي قدما صانعة آثار على الحاجز تدل على خروجها من الشق ب لنقم الآن بفتح الشق أ مع أستمرار التصويب نحو الشق ب , ستظل الأنماط التي تصنعها أثار الرصاص دون تغيير.
لنستبدل مسدس الرصاص بمسدس آخر يقوم بإطلاق جسيمات مفردة و احد تلو الآخر كالفوتونات أو الإلكترونات , سنغلق الشق أ و نصوب نحو الشق ب ستبدوا الأنماط التي تخلفها تلك الجسيمات باصطدامها على الحاجز شبيها بتلك التي خلفتها الرصاصات من حيث أنها تدل على خروج الجسيمات من الشق ب.
ولكن عندما نفتح الشق أ و نقوم بالتصويب نحو الشق ب سيحدث أمر غريب جدا مازال علماء الفيزياء يتأملون فيه كثيرا حتى الآن , ستتصرف عندها الجسيمات فجأة على نحو مختلف و كأنها علمت أنه يوجد الآن شق آخر , ستظهر عندها أنماط على الحاجز كتلك التي تحدث عند تداخل الموجات و بالتالي لن تستطيع معرفة من أي شق خرج الجسيم حقا , في لحظة كان الفوتون يتصرف كجسيم و فجأة اصبح يتصرف كموجة , و ذلك حسب وجود شق أو شقين .
معلومة أخيره لا يتداخل فوتونان أحدهما مع الآخر نهائيا لا يتداخل أي جسيم كمي إلا مع نفسه فقط
والله أعلم

[غازي]

بصيغة أخرى هل يمكن للفوتون الواحد أن يتفاعل مع أكثر من الكترون في نفس الوقت ؟
على اعتبار أن الالكترونات موجودة في الذرات التي يتشكل منها الحاجز .
أشكرك على الإجابة القيمة

[د.يوسف]

هو ممكن للفوتون ان يصطدم بالالكترون وينتج عن ذللك تشتت الفوتون ونقصان طاقته او انتقال طاقة جسيم مشحون إلى فوتون وهذا يسمي تأثير كومبتون

[غازي]

المشاركة الأصلية كتبت بواسطة د.يوسف هو ممكن للفوتون ان يصطدم بالالكترون وينتج عن ذللك تشتت الفوتون ونقصان طاقته او انتقال طاقة جسيم مشحون إلى فوتون وهذا يسمي تأثير كومبتون

شكرا جزيلا على المشاركة
لا اقصد تأثير كومبتون انما اقصد كيف للحاجز ان يلتقط الفوتون بطيعته الموجية لا جسيمية

[فتحي مكي]

لا يلتقط الحاجز الفوتون بطبيعته الموجية بل بطبيعته الجسيميه , يمتص الفوتون من قبل الذرات كجسيم فقط وهذا ما يجعل تجربة الشق المزدوج ملغزه جدا

[غازي]

المشاركة الأصلية كتبت بواسطة فتحي مكي لا يلتقط الحاجز الفوتون بطبيعته الموجية بل بطبيعته الجسيميه , يمتص الفوتون من قبل الذرات كجسيم فقط وهذا ما يجعل تجربة الشق المزدوج ملغزه جدا

طيب كيف ظهرت على الحاجز خطوط تدل على أنها موجة ؟

[فتحي مكي]

الاماكن المعتمه هي الاماكن التي لا يسقط بها فوتونات و الاماكن المضيئه هي التي يسقط بها فوتونات

[غازي]

المشاركة الأصلية كتبت بواسطة فتحي مكي الاماكن المعتمه هي الاماكن التي لا يسقط بها فوتونات و الاماكن المضيئه هي التي يسقط بها فوتونات

اعني كيف تم رصد الموجات لطالما الرصد اصبح حكرا على الجسيمات فقط
يعني كيف علموا بظهور الضوء بطبيعة موجية .
فهل هذا الحاجز يحتوي على مادة معينة بإمكانها ان ترصد الموجات إضافة إلى الطبيعة الجسيمية ؟
ام قصدك ان الاماكن المضيئة هي طبيعة جسيمية ؟

[فتحي مكي]

اولا أسف لتأخر ردودي بسبب الإنشغال , ثانيا بالنسبة للموضوع دعنا نعود من البداية , موجة أم جسيم ؟.
بالطبع تتصرف الموجة بطريقة تختلف عن الجسيم ففي حين تميل الأجسام للتموضع تميل الموجات للإنتشار , و تكون طاقة الاجسام متركزة في حدود الجسم نفسه بينما تتوزع طاقة الموجة على كل جبهة الموجة , لنتمسك بهذه الأشياء في ذهننا.
لنعد إلى تجربة الشق المزدوج و الشقان مفتوحان , لنفترض أننا نتحدث عن موجة مائية على سبيل المثال أي أننا نجري التجربة في المستوى الكلاسيكي و ليس الكمي , ستدخل الموجة الشقين و ستخرج مقسومة في الجهة الإخرى , ستحدث عمليات تداخل بناء في تلك الأمكان التي تكون في طور واحد و لكن في الأمكان التي تلتقي قمة بقاع أو العكس يلغي كل منهما الآخر و تختفي الموجة , سيظهر ذلك على الحاجز حيث سترتد الموجات من أماكن معينه بعد اصطدامها به و بقية الأماكن لن تصل إليها موجات بسبب فنائها.
لنفترض أن الحاجز به ثقوب عديدة , سيرتد جزء صغير من الموجة الواصلة للحاجز بينما سيمضي بقيتها خلال الثقوب و في كل مرة تنقسم الموجة تنقسم طاقتها كذلك.
ماذا بخصوص المستوى الكمي؟ .
حتى الآن مانزال نتسائل موجة أم جسيم فنحن لا نعرف كيف سيتصرف حتى نرى الآثار , سنفترض أننا نستخدم حاجز مصنوع من مادة حساسة للضوء كتلك التي تستخدم في التصوير الفوتوغرافي حيث تظهر علية نقطة في مكان سقوط الفوتون .
نقوم بإطلاق الفوتون نحو أحد الشقين سنجد أن النقطة تظهر على الحاجز في أماكن عشوائية ولن يكون بإمكاننا الجزم من أي شق عبر الفوتون , على عكس التجربة السابقة هذه التجربة تناقض كون الضوء موجة و تناقض كون الضوء جسيم في نفس الوقت و لكنها لا تنفي أن الضوء يكون أحيانا موجة و أحيانا جسيم و ذلك كالتالي .
لو كان الضوء موجة فقط لحصل كما في التجربة السابقة حيث تتداخل الموجة ثم ترتد أجزاء من الموجات الواصلة للحاجز عن الجزيئات و سيعبر أجزاء منها عبر الفراغات بين الجزيئات و تقل طاقة الموجات المرتدة , و لو كان الضوء جسيم فقط سيتصرف كما تتصرف الرصاصة و ستظهر أثار أصطدامة بالحاجز غير عشوائية و سوف نستطيع معرفة من أي شق عبر الفوتون .