FAFA Föreläsning 4, läsvecka 2 12 november 2018

Relevanta dokument
FAFA Föreläsning 4, läsvecka 2 6 november 2017

Preschool Kindergarten

Number 14, 15, 16, and 17 also in English. Sammanställning av tentamensuppgifter Kvant EEIGM (MTF057).

Module 6: Integrals and applications

Stiftelsen Allmänna Barnhuset KARLSTADS UNIVERSITET

12.6 Heat equation, Wave equation

Fysik TFYA68. Föreläsning 11/14

Ett hållbart boende A sustainable living. Mikael Hassel. Handledare/ Supervisor. Examiner. Katarina Lundeberg/Fredric Benesch

STORSEMINARIET 3. Amplitud. frekvens. frekvens uppgift 9.4 (cylindriskt rör)

Isometries of the plane

Boiler with heatpump / Värmepumpsberedare

Kvantteknologi. Superpositioner, entanglement, kvantbitar och helt döda katter

Fysik TFYA86. Föreläsning 10/11

Writing with context. Att skriva med sammanhang

Föreläsning 2. Att uppbygga en bild av atomen. Rutherfords experiment. Linjespektra och Bohrs modell. Vågpartikel-dualism. Korrespondensprincipen

Webbregistrering pa kurs och termin

Syns du, finns du? Examensarbete 15 hp kandidatnivå Medie- och kommunikationsvetenskap

Kvantteknologi. Superpositioner, entanglement, kvantbitar och helt döda katter

En bild säger mer än tusen ord?

balans Serie 7 - The best working position is to be balanced - in the centre of your own gravity! balans 7,45

The Municipality of Ystad

Collaborative Product Development:

Webbreg öppen: 26/ /

Module 1: Functions, Limits, Continuity

1. Compute the following matrix: (2 p) 2. Compute the determinant of the following matrix: (2 p)

S0005M, Föreläsning 2

Styrteknik: Binära tal, talsystem och koder D3:1

Vågfysik. Ljus: våg- och partikelbeteende

Självkörande bilar. Alvin Karlsson TE14A 9/3-2015

Grafisk teknik IMCDP IMCDP IMCDP. IMCDP(filter) Sasan Gooran (HT 2006) Assumptions:

4.3 Stokastiska variabler (slumpmässiga variabler) 4.4 Väntevärde och varians till stokastiska variabler

Information technology Open Document Format for Office Applications (OpenDocument) v1.0 (ISO/IEC 26300:2006, IDT) SWEDISH STANDARDS INSTITUTE

Observationshotellet. The observation hotel. Fanny Vallo !!! Ersätt bilden med en egen bild. Emma Karlsson Martin Hedenström Ljung.

Isolda Purchase - EDI

S0005M. Stokastiska variabler. Notes. Notes. Notes. Stokastisk variabel (slumpvariabel) (eng: random variable) Mykola Shykula

Kursplan. AB1029 Introduktion till Professionell kommunikation - mer än bara samtal. 7,5 högskolepoäng, Grundnivå 1

Förskola i Bromma- Examensarbete. Henrik Westling. Supervisor. Examiner

Health café. Self help groups. Learning café. Focus on support to people with chronic diseases and their families

Discovery FSQ, IAA Utgåva/Edition 11. SE Habo. Klass 2 IAA FSQ-I 26W. 4 mm c c mm N L

Elektromagnetisk strålning. Lektion 5

EXPERT SURVEY OF THE NEWS MEDIA

Grafisk teknik IMCDP. Sasan Gooran (HT 2006) Assumptions:

Övning 5 ETS052 Datorkommuniktion Routing och Networking

This exam consists of four problems. The maximum sum of points is 20. The marks 3, 4 and 5 require a minimum

PROFINET MELLAN EL6631 OCH EK9300

INSTALLATION INSTRUCTIONS

Windlass Control Panel v1.0.1

Kvantfysikaliska koncept

Examples on Analog Transmission

e-sense Organic Grundläggande princip Basic Principle

RUP är en omfattande process, ett processramverk. RUP bör införas stegvis. RUP måste anpassas. till organisationen till projektet

State Examinations Commission

F ξ (x) = f(y, x)dydx = 1. We say that a random variable ξ has a distribution F (x), if. F (x) =

FORSKNINGSKOMMUNIKATION OCH PUBLICERINGS- MÖNSTER INOM UTBILDNINGSVETENSKAP

Vässa kraven och förbättra samarbetet med hjälp av Behaviour Driven Development Anna Fallqvist Eriksson

Viktig information för transmittrar med option /A1 Gold-Plated Diaphragm

Manhour analys EASA STI #17214

Dokumentnamn Order and safety regulations for Hässleholms Kretsloppscenter. Godkänd/ansvarig Gunilla Holmberg. Kretsloppscenter

Grafisk teknik. Sasan Gooran (HT 2006)

Hur påvisas våg-partikeldualiteten

SOLAR LIGHT SOLUTION. Giving you the advantages of sunshine. Ningbo Green Light Energy Technology Co., Ltd.

ISO general purpose screw threads Basic profile Part 1: Metric screw threads

4. Deformerbara kroppar och fluider [Pix-SE, IR-11]

Har Du frågor angående uppgifterna: kontakta någon av lärarna, vid lektionerna, via e-post eller på deras rum:

Tentamen i Matematik 2: M0030M.

Förändrade förväntningar

Sett i ett lite större perspektiv

Att skriva en matematisk uppsats

Kristina Säfsten. Kristina Säfsten JTH

FÖRBERED UNDERLAG FÖR BEDÖMNING SÅ HÄR

1 Hur förklarar du att det blev ett interferensmönster i interferensexperimentet med elektroner?

A QUEST FOR MISSING PULSARS

The Arctic boundary layer

International Baccalaureate. Rolf Öberg

Introduktion till vetenskaplig metodik. Johan Åberg

Parbildning. Om fotonens energi är mer än dubbelt så stor som elektronens vileoenergi (m e. c 2 ):

CUSTOMER READERSHIP HARRODS MAGAZINE CUSTOMER OVERVIEW. 63% of Harrods Magazine readers are mostly interested in reading about beauty

The Algerian Law of Association. Hotel Rivoli Casablanca October 22-23, 2009


Fysik. Laboration 3. Ljusets vågnatur

FAFA55, 2015 Föreläsning 16, läsvecka 7 14 december 2015

Milstolpar i tidig kvantmekanik

Radioaktivt sönderfall Atomers (grundämnens) sammansättning

6 th Grade English October 6-10, 2014

Mekanik FK2002m. Kinematik i flera dimensioner

Kursplan. FÖ1038 Ledarskap och organisationsbeteende. 7,5 högskolepoäng, Grundnivå 1. Leadership and Organisational Behaviour

Kvalitativ rörelseanalys. Kvantitativ rörelseanalys Kinematik Kinetik. Biomekanik. Idrottsmedicin ur ett tvärprofessionellt perspektiv

SVENSK STANDARD SS-EN ISO 19108:2005/AC:2015

EBBA2 European Breeding Bird Atlas

Application Note SW

CHANGE WITH THE BRAIN IN MIND. Frukostseminarium 11 oktober 2018

Enterprise App Store. Sammi Khayer. Igor Stevstedt. Konsultchef mobila lösningar. Teknisk Lead mobila lösningar

1. Ge en tydlig förklaring av Dopplereffekt. Härled formeln för frekvens som funktion av källans hastighet i stillastående luft.

Scalable Dynamic Analysis of Binary Code

Workplan Food. Spring term 2016 Year 7. Name:

Alias 1.0 Rollbaserad inloggning

Grafer, traversering. Koffman & Wolfgang kapitel 10, avsnitt 4

Transkript:

FAFA55 2018 Föreläsning 4, läsvecka 2 12 november 2018

Bragg reflektion: kristaller som multispalt

Elektronmikroskop: att titta med elektronvågor Scanning electron microscope (SEM) Elektronvåglängden bestämmer hur små saker man kan se. Liten våglängd tillåter hög upplösning ( några nm)

SEM bilder Ögat hos en fluga Nanotråd med elektriska kontakter

Counts in 1 s in a futu C60 molekyl ferometer 200 ( Bucky ball ) b be a parti 200 up to 1 m much larg 150 case, the through should th 100 controlle internal 50 environm the inter 0 gases. The Montreal Biosphère by Buckminster 100 50 0 50 100 An im Fuller, 1967. Photo: Ryan Mallard. Position (µm) example, which we Figure 2 Interference pattern produced by C60 molecules. a, Experimental recording whole spe (open circles) and fit using Kirchhoff diffraction theory (continuous line). The expected study the zeroth and first-order maxima can be clearly seen. Details of the theory are discussed in 1 nm and wav the text. b, The molecular beam profile without the grating in the path of the molecules. NATURE VOL 401 14 OCTOBER 1999 www.nature.com 1999 Macmillan Magaz

energies. Our good quantitative agreement between experiment and blackb absorbed light then ionized the C 60 fullerenes via heating and shown in Fig. 2a, but does not fit the wings of th theory indicates that the latter do not influence the observed sured subsequent thermal emission of electrons Interferensexperiment 12. The detection region coherence. All Agreement these observations with support the experimental the view that each data, C med C60 molekyler 60 includin a typic 200 ferometer molecule interferes with itself only. time b be a parti corres 200 l 1 up to 1influe m 100 nm diffraction Scanning photoionization stage Figure 1,2001 Diagram a of the experimental set-up (not to scale). molec Hot, n grating leave the oven through a nozzle of 0:33 mm 1:3 much mm 0:25 100 larg m 1,000 be neg 150 (width height depth), pass through two collimating slits of As 0: s Oven case, (width800 height) separated by 1.04 m, traverse a SiN x the grating photo (perio the second slit, and are detected via thermal ionization through by ainduc laser 600 intern grating. The ions are then accelerated and directed towards a conv 100 shouldinterfe th Ion ejected 400 electrons are subsequently counted by a Channeltron elec A va 10 µ m 10 µ m detection laser focus can be reproducibly scanned transversely controlle to the beam in a fu unit 200 ferom Collimation slits b be a p 200 internal 50 up to Laser environm much 150 case, the inter throug Figure 1 Diagram of the experimental set-up (not to scale). Hot, neutral C 60 molecules 1999 Macmillan Magazines Ltd 680 100 NATURE VOL 401 14 OCTOBER should 1 leave the oven through a nozzle of 0:33 0 mm 1:3 mm 0:25 mm gases. contro (width height depth), pass through 100 two collimating slits 50 of 0:01 mm 5 mm 0 50 intern 50 100 (width height) separated by 1.04 m, traverse a SiN x An grating (period 100 nm) 0.1 m after enviro im Position (µm) the second slit, and are detected via thermal ionization by a laser 1.25 m behind the the in 0 example, gases. grating. The ions are then accelerated and directed towards a conversion electrode. The 100 50 0 50 100 An ejected Figure electrons 2 Interference are subsequently counted pattern by a Channeltron produced electronby multiplier. C 60 The molecules. a, Experimental Position recording (µm) whichexamp we laser focus can be reproducibly scanned transversely to the beam with 1- m resolution. Figure 2 Interference pattern produced by C 60 molecules. a, Experimental recording which (open circles) and fit using Kirchhoff diffraction theory (open (continuous circles) and fit using Kirchhoff line). diffraction The expected whole theory (continuous line). The expected whole spe zeroth and first-order maxima can be clearly seen. Details of the theory are discussed in study zeroth and first-order maxima can be clearly seen. Details of the theory are discussed in study the text. b, The molecular beam profile without the grating in the path of the molecules. and thew Counts in 1 s the text. b, The molecular beam profile without the grating in the path of the molecules. Counts in 1 s Counts in 50 s NATURE VOL 401 14 OCTOBER 1999 www.nature.com in a futu and wav 1999 Macmillan Ma NATURE VOL 401 14 OCTOBER 1999 www.nature.com 1999 Macmillan Magaz

... Wave particle duality of C 60 molecules Markus Arndt, Olaf Nairz, Julian Vos-Andreae, Claudia Keller, Gerbrand van der Zouw & Anton Zeilinger Institut für Experimentalphysik, Universität Wien, Boltzmanngasse 5, A-1090 Wien, Austria.................. Quantum superposition lies at the heart of quantum mechanics and gives rise to many of its paradoxes. Superposition of de Broglie matter waves 1 has been observed for massive particles such as electrons 2, atoms and dimers 3, small van der Waals clusters 4, and neutrons 5. But matter wave interferometry with larger objects has remained experimentally challenging, despite the development of powerful atom interferometric techniques for experiments in fundamental quantum mechanics, metrology and lithography 6. Here we report the observation of de Broglie wave interference of C 60 molecules by diffraction at a material absorption grating. This molecule is the most massive and complex object in which wave behaviour has been observed. Of particular interest is the fact that C 60 is almost a classical body, because of its many excited internal degrees of freedom and their possible couplings to the environment. Such couplings are essential for the appearance of decoherence 7,8, suggesting that interference experiments with large molecules should facilitate detailed studies of this process. NATURE VOL 401 14 OCTOBER 1999 www.nature.com

Colloquium by Anton Zeilinger November 12, kl 15.15-16.00 k-space (Fasta Tillståndets Fysik, Hus Q) Quantum Information and Quantum Communication, Foundations and Prospects Abstract From experiments motivated initially by curiosity concerning phenomena like quantum entanglement, the randomness of the individual event, or Schrödinger's cat paradox, Quantum Information and Quantum Communication have reached a rather advanced level. I will talk about how the concepts studied in early experiments have now found their use. For example, Quantum Cryptography has recently covered Intercontinental distances. Quantum Teleportation has been realized on ground over 150 km and also up to the Chinese quantum satellite Micius. This work lays the basis for a future quantum internet with many nodes connected by glass fibers, free space links and satellites.

Om man vill ha en stor de Broglie våglängd, då skall man vara A) Stor och stark B) Tung och långsam C) Tung och snabb D) Lätt och snabb E) Lätt och långsam F) Vi har alla en stor våglängd

Om man vill ha en stor de Broglie våglängd, då skall man vara A) Stor och stark B) Tung och långsam C) Tung och snabb D) Lätt och snabb E) Lätt och långsam F) Vi har alla en stor våglängd = h/p För att ha en stor våglängd behöver man ha en liten rörelsemängd p = mv.

I ett experiment skickas fotoner (elektroner), en foton (elektron) i taget, mot en dubbelspalt. En detektor på andra sidan visar att fördelningen motsvarar ett interferensmönster. Experimentet upprepas, men nu blockeras spalt 1 under första halvan av experimentet, och spalt 2 under andra halvan. Fördelningen som detekteras i det andra experimentet blir A) densamma som i det första experimentet: många interferens-toppar B) en annan: två intensitetstoppar C) varken eller.

I ett experiment skickas fotoner (elektroner), en foton (elektron) i taget, mot en dubbelspalt. En detektor på andra sidan visar att fördelningen motsvarar ett interferensmönster. Experimentet upprepas, men nu blockeras spalt 1 under första halvan av experimentet, och spalt 2 under andra halvan. Fördelningen som detekteras i det andra experimentet blir A) densamma som i det första experimentet: många interferens-toppar B) en annan: två intensitetstoppar C) varken eller. Eftersom var och en av fotonerna (elektronerna) ser bara en spalt, kan ingen interferens uppträda. Man ser i stället summan av enkelspalts-intensiteter. Interferens observeras när varje foton (elektron) kan välja mellan två spalter.

En partikel har en en-dimensionell (1D) sannolikhetstäthet ρ(x,t). Vilken enhet har ρ? 1) [ ρ ] = 1 2) [ ρ ] = m 3) [ ρ ] = 1/m 4) [ ρ ] = 1/s 5) [ ρ ] = 1/m s 6) Något annat

En partikel har en en-dimensionell (1D) sannolikhetstäthet ρ(x,t). Vilken enhet har ρ? 1) [ ρ ] = 1 2) [ ρ ] = m 3) [ ρ ] = 1/m 4) [ ρ ] = 1/s 5) [ ρ ] = 1/m s 6) Något annat Integralen P =!! ρ!,!!"!! behöver ha enhet 1 (sannolikhet). dx leder till multiplikation med m ( [dx] = m ).

En partikel har en normerad, en-dimensionell sannolikhetsfördelning som är symmetrisk kring noll. Sannolikheten att hitta partikeln mellan x = 0 och x = 5 nm beräknas vara 0,3. Vad är sannolikheten att hitta partikeln i intervallet (5 nm < x < )? 1) 0 2) 0,7 3) 0,3 4) 0,2 5) Man behöver mer information för att kunna svara.

En partikel har en normerad, en-dimensionell sannolikhetsfördelning som är symmetrisk kring noll. Sannolikheten att hitta partikeln mellan x = 0 och x = 5 nm beräknas vara 0,3. Vad är sannolikheten att hitta partikeln i intervallet (5 nm < x < )? 1) 0 2) 0,7 3) 0,3 4) 0,2 Den totala sannolikheten att hitta partikeln mellan - och + måste vara lika med 1. På grund av symmetrin måste sannolikheten att hitta partikeln i intervallet 0 < x < + vara 0,5. Därmed ligger sannolikheten 0,5-0,3 = 0,2 i intervallet 5 nm < x < + 5) Man behöver mer information för att kunna svara.