Экспериментальная проверка выполнения соотношения неопределенностей для фотонов

Соотношение неопределенностей для фотонов

Цель работы: экспериментальная проверка выполнения соотношения неопределенностей для фотонов.

Приборы и принадлежности: источники излучения (лазеры ЛГН-113 и       ZY-852), щель с микрометрической регулировкой ширины, оптическая скамья, экран, линейка рулетка.

Выполнение работы

1.Установление зависимости ширины главного максимума дифракционной картины от ширины щели.

L=3 м

Таблица 1.

2. Установление зависимости ширины главного максимума дифракционной картины от расстояния между щелью и экраном.

= 0,1*10^-3м

Таблица 2.

Вычисление погрешностей:

Для фотона с определенной длиной волны l методом шаг за шагом» находим относительную погрешность ε, состоящую из суммы относительных погрешностей измерения величин, входящих в основную формулу.

ε = ε _∆L+ ε _x + ε _D + ε _λ. Затем находим ∆F из формулы:  , и после этого запишем результат в виде: F= F ± ∆F.  Для l = 633нм при варьировании расстояния между экраном и щелью нашли: ε _∆L=0,3%, ε _x=0,7%,  ε _D =4,3%, ε _λ =0. В результате мы получаем значение ε = ε _∆L+ ε _x + ε _D + ε _λ =  0,3+0,7+4,3+0=5,3%. Откуда ∆ F = 0,045 и результат запишем в виде         

F = 0,839 ± 0,045.

Выводы:  в результате исследования на лабораторной работе были получены следующие данные: для фотонов с длиной волны l = 633нм при варьировании размера щели F= 0,869 ± 0,197, при варьировании расстояния от щели до экрана F= 0,839 ± 0,046; для фотонов с длиной волны l = 532 нм при варьировании размера щели F= 0,970 ± 0,565, при варьировании расстояния от щели до экрана F = 0,910 ± 0,049.

Т.к. искомая величина F ≥ 1, то можно заключить, что соотношение неопределенностей для координаты и соответствующей ей проекции импульса для фотона выполняется.