プロ独女のライフハックブログ

BBA独女みつまるが「今」気になることを追いかけ綴る人生冒険日記

【量子論への寄り道】76:電子の干渉縞

トムソンの息子ジョージ・トムソンもノーベル賞獲ってるんか!?

ということで、続きいくで~

1927年にはジョージ・トムソンも、

金属の薄い結晶膜に電子ビームを当てることで干渉縞を観測することに成功!

このジョージ・トムソン君は、なんと、電子を発見したトムソンの息子なんや~

 

父が電子の粒子性を、息子が電子の波動性を証明してノーベル賞をそれぞれ受賞しているのです!! なんか、すげぇドラマを感じる。

 

では、ここからは「電子の干渉縞」を見てゆきましょう。

みんな大好きなダブルスリット実験で、電子の干渉縞を~

電子のダブルスリット実験は、これまでに何度も行われてきていて

”電子の波動性が確認されている”っていうんでね。

電子ビームを発射する電子銃を使い、電子の通過実験結果を見ると

発射された電子の数が少ない場合は「干渉縞」には見えませんが、

多くの電子を発射するとしっかりと「干渉縞」が現れる

 

「干渉縞が現れる」ということは、電子銃から放たれた電子は「波のように」ダブルスリットを通過してスクリーンに届いたということになる。

 

ただ、ここで「電子を多数発射した時にしっかりと干渉縞が現れる」ならば、

”1個1個の電子は粒子だが、多く集まり集団になった時に全体の動きとして波動性を示すだけなんじゃないか?”

っていう思いに駆られちゃいますよね。

そこで、更なる実験が行なわれたのです!

①電子ビームを極弱に設定して、電子銃の中の電子が1個しかない状態をつくり

②発射された1個の電子がスクリーンに届いてから次の電子を発射することを繰り返す

こうして「単発で発射された電子のふるまいを観察」した結果~

さっきと同じ結果になったんですって!

1個1個電子を発射しても、発射を繰り返していくと

だんだんはっきり電子の干渉縞が現れてきたってわけっす。

 

なんか凄いものを感じる。

電子銃から放たれた1個の電子はスクリーンに1個の点として付着してるわけでしょ。

あの2つの細長い窓穴を通ってスクリーンに到達しているはずなのに、

広がりをもって付着するって…何が起きてるんや⁉

 

1個の電子を1発撃っただけでは「干渉縞」は出現しないんだけど

それを何度も行っていくと「電子のもつ性質」が如実に見えてくるわけです。

しかも「一個に電子がもつ性質」が。

 

では、先に私が叫んだ「一体何が起きてるんや?」の部分を次回は深掘りしてゆきましょう。さぁ、一緒に考えよう~

 

 

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