二重スリット実験とは

前提知識

■二重スリット実験とは

二重スリット実験とは、粒子と波動の二重性を典型的に示す有名な実験です。 もともとはヤングの実験による、光を用いた干渉実験に端を発しますが、その後光だけでなく電子や原子などの「粒子」でも同様の現象が確認されました。 以下の様に電子を一個ずつ発射し、背後のスクリーンに到達した位置を記録すると、当初は粒子らしくランダムに散らばった跡しか見えません。 しかし長時間観測を続けると、次第に干渉縞と呼ばれる縞模様が浮かび上がります。これは電子が波のように振る舞い、二つのスリットを同時に通過して干渉した結果だと解釈されます。 このことから、電子は「粒子でありながら波でもある」という二重性を持つことが明らかになりました。



＜スリットを通過した粒子を観測した場合＞
粒子がどちらのスリットを通過したかを観測すると、それまで波のように広がっていた性質は失われ、粒子としてのふるまいが現れます。 その結果、スクリーンには干渉縞は現れず、二つのスリットを通った粒子の通過跡が単純に重なっただけの模様になります。 これは粒子が「観測されたことを自分で感じ取っている」のではなく、観測という行為そのものが粒子に影響を与えるために起こる現象だと考えられています。

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