La doppia fenditura con gli elettroni, uno alla volta
Si mandano elettroni verso una lastra con due fenditure, uno alla volta. Ciascuno arriva sullo schermo in un punto preciso, come una particella. Ma dopo migliaia di arrivi i punti formano le frange di interferenza tipiche di un’onda che passa da entrambe le fenditure. È l’esperimento che Feynman considerava il cuore della meccanica quantistica; con elettroni singoli lo realizzarono Merli, Missiroli e Pozzi a Bologna nel 1974.
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probabilità ∝ |ψ₁ + ψ₂|² (senza rivelatore)
Ogni elettrone arriva in un punto casuale, ma la probabilità di arrivo non è uniforme: è l’intensità di un’onda che passa dalle due fenditure e interferisce con sé stessa. Con fenditure distanti 1 μm, schermo a 1 m ed elettroni da 50 V, le frange distano 0,17 mm.
Con una sola fenditura aperta resta una sola macchia larga, senza frange. Con due, non si ottiene la somma di due macchie: in alcuni punti gli elettroni arrivano meno che con una fenditura sola. Non si può dire da quale fenditura sia passato ciascun elettrone.
Se si mette un rivelatore che registra da quale fenditura passa ogni elettrone, l’interferenza sparisce e restano due macchie sovrapposte: la misura cambia il sistema. Le probabilità si sommano (|ψ₁|² + |ψ₂|²) invece delle ampiezze.
L’animazione mostra, la spiegazione fa capire
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