dubbelspleetexperiment

Dubbelspleetexperiment, in het Nederlands vaak het dubbelspleet genoemd, is een klassiek experiment in de quantumfysica dat de golf- en deeltjesnatuur van licht en materie illustreert. Oorspronkelijk demonstreerde Thomas Young in 1801 met wit licht en twee nabij elkaar geplaatste slits een interferentiepatroon op een scherm, wat duidt op een golfachtige aard van licht. Later toonden experimenten met elektronen, neutronen en andere deeltjes aan dat ook materie interferentie kan vertonen, wat het idee van golven van materie en superpositie van paden bevestigt.

Het centrale principe is dat de straling die door twee slits gaat daarna op een detector samenkomt en een patroon oplevert van heldere en donkere banden, veroorzaakt door constructieve en destructieve interferentie. In kwantumtermen heeft een enkel deeltje een superpositie van paden en bepaalt de kwantum amplitude van alle mogelijke routes de kansverdeling op het scherm. Voor twee identieke slits met afstand d en golflengte λ volgt de ideale intensiteitsverdeling I(θ) ∝ cos^2(π d sin θ / λ), vaak vermengd met de bredere diffractieve enveloppe van elke slit.

Als men probeert uit te vinden door welke slit het deeltje gaat (welke-path informatie), verdwijnt de interferentie. Dit illustreert de complementaire relatie tussen meting en interferentie. Er bestaan ook quantum-eraser- en vertraagde-keuze-experimenten die interferentie kunnen herstellen onder bepaalde voorwaarden.

Het dubbelspleetexperiment heeft diepe implicaties voor de interpretatie van quantummechanica en is uitgebreid tot experimenten met atomen, moleculen en andere deeltjes. Het blijft een kernonderwerp in onderwijs en fundamenteel onderzoek.