３重ピンボールの確率分布と干渉領域について
- ３重ピンボールの確率分布と干渉領域について解説します。
- ３台のピンボール配置とその確率分布、干渉領域について詳しく説明します。
- ３台のピンボールの配置と確率分布を通じて、干渉領域の性質を考察します。
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３重ピンボールの確率分布(図を添付しています）
３重ピンボールの確率分布(図を添付しています） 始めに、この実験が電子の二重スリット問題と同じと いうつもりは毛頭ありません。（類似性はあるかもしれ ませんが．．．） ３台のピンボールを図のように配置します。 上のピンボール台を「Ｐ（プライマリ）」、下の２台を 「Ｓ（セカンダリ）１」、「Ｓ２」と呼ぶことにします。 ３台のピン配列は全て同じですが、Ｐは台の下のほ うに「Ｌ」、「Ｒ」という「ロート」を設けてあり、何れか一 方を通るようにしてあります。 但し「Ｌ」、「Ｒ」は台の奥行き分前後にずらして配置 してあります。 「Ｌ」に行ったボールは「Ｓ１」に「Ｒ」に行ったボールは 「Ｓ２」に落ちます。 さて、Ｐにボールを落とすとボールはＰの確率分布に 従った経路を進み「Ｌ」又は「Ｒ」に入り、その後「Ｓ１」 又は「Ｓ２」に入り最終的に各位置のスロットに溜まりま す。 「Ｓ１」と「Ｓ２」の確率分布は同じですが、位置が台の 奥行き分前後にずれて重なって配置しているため分布 領域に重なる部分があります。 この重複領域は平面的に見ればボールが２回来れる 領域です。（二次元座標でデータを取れば確実に重な ります） この重複部分は、確率分布を「波」と見たとき「干渉」 領域と言えますか？
- unikurage
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(1)確率的経路を通って感光板に残る電子の痕跡は発射した電子の個数の分布とは一致 しないのですか？（位置の重複を含めて） よく意味が読み取れないのですが。 スリットのどちらか一方だけ開けた場合の到達分布の単純な粒子的重ねあわせには ならず，波動としての重ね合わせ＝干渉が起こるということですよね？ もし，発射した電子の分布を知ろうとスリットの手前で測定すれば，干渉は起こらなくなります。 (2)確率分布の波同士の干渉とはこのような位置 重複の強めあい（又はエネルギーによっては弱め あい）とは異なるものなのですか？ 全く異なるものです。両スリットを通った波動としての電子の「干渉的」重複であるというのならいえなくもありませんが。つまり，干渉という事実を電子の波動的性質以外の何ものかに帰するというのは，無理だということなのです。
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- yokkun831
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この思考実験の場合に，「ボール」が電荷をもったら，初めから相互作用が起こるので，前提が全く異なります。そこで但し書きがあるのでしょうけれども，相互作用を持つからこそ位置エネルギーが生じるわけですから，「持つけど影響しない」という思考実験は前提からして無理があります。無理やり，分布状態をエネルギーに置き換えようというならば，込んでいるところがエネルギーが高くなるだけなので，本質的に個数分布と変わるところはなく，いかなる意味でも干渉が起こっているとはいえませんね？
お礼
重ねてのご回答有り難うございました。 最後に二つだけ再質問させて下さい。 (1)電子の二重スリット実験で電子を一個づつ発射 した場合に確率的経路を通って感光板に残る電 子の痕跡は発射した電子の個数の分布とは一致 しないのですか？（位置の重複を含めて） (2)確率分布の波同士の干渉とはこのような位置 重複の強めあい（又はエネルギーによっては弱め あい）とは異なるものなのですか？ 判りやすくご教授いただけると幸いです。
- yokkun831
- ベストアンサー率74% (674/908)
波であっても粒子であっても，「重ね合わせ」は起こります。この重複部分の「強めあい」は，粒子による単純な個数の重ね合わせですから，波の干渉とは対極にある現象です。
お礼
ご回答有難うございました。 よければ、以下の再質問にお答え戴きた いのですが．．． もし個々のボールが全て同量の負電荷を もっていたとして重複部分の電荷のエネル ギー分布を見ても同様に干渉といえない のでしょうか？（その場合この確率分布の 重複部分の波形合成と同じ電荷分布にな るのかな？違う気もします。） 但し、ボールの重さが負電荷のクーロン力 による反発力を十分抑えられると仮定して。
- eatern27
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普通の意味では「干渉している」とは言いませんね。
お礼
ご回答ありがとうございました。 >普通の意味では「干渉している」とは言いませんね。 「普通」でない見方もあるということでしょうか？
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