Een belangrijk principe in de quantumfysica is de golf-deeltjedualiteit.
In deze opgave passen we dit dualiteitsprincipe toe op het dubbelspleet experiment met licht. In dit experiment valt zichtbaar licht met één golflengte op twee smalle spleten en ontstaat op een scherm achter de spleten een interferentiepatroon van maxima en minima. Zie figuur 1.
Een moderne variant van het dubbelspleetexperiment is het zogenaamde kofferexperiment van de Universiteit Twente. Met dit kofferexperiment kan bijvoorbeeld tijdens een les natuurkunde geëxperimenteerd worden. De koffer bevat een opstelling met een laser. De laserbundel wordt gericht op een filter dat slechts een heel klein gedeelte van de fotonen doorlaat. De fotonen die worden doorgelaten gaan vervolgens door een dubbelspleet.
In het gebied achter de dubbelspleet tellen 100 detectoren op een rij de inkomende fotonen. Zie figuur 2.
De aanwezigheid van de filter zorgt ervoor dat het vermogen van het laserlicht\left(\lambda=635\mathrm{~nm}\right)\left(\lambda=635\mathrm{~nm}\right)$\lambda=635 \mathrm{~nm}achter de filter extreem laag is,$5 \cdot 10^{-10} \mathrm{~W}.
Hierdoor zal in de praktijk op elk tijdstip gemiddeld maar één foton te vinden zijn in het gebied tussen de filter en de dubbelspleet.
In het kofferexperiment vertoont licht zowel golfgedrag als deeltjesgedrag (golf-deeltjedualiteit).
Voer de volgende opdrachten uit:
•Geef een voorbeeld van het golfgedrag van licht tijdens het kofferexperiment.
•Geef een voorbeeld van het deeltjesgedrag van licht tijdens het kofferexperiment.
Op deze pagina behandelen we vraag 21 van het centraal examen natuurkunde vwo 2024 – tijdvak 2. Deze vraag is onderdeel van Dualiteit, en is 2 punten waard.
Je kunt hier zelf het antwoord invullen en vervolgens direct de uitwerking en uitleg bekijken.
Daarnaast kun je:
De onderwerpen bij deze vraag zijn:
