Nach bestem Wissen und Gewissen kann ich es so erklären:
Erster Punkt: wie die anderen es schon erklärt haben, kannst du mit Zeigern die Phase darstellen, ein Hochpunkt in einer Sinusfunktion würde dann zum Beispiel ein senkrecht nach oben zeigender Pfeil sein. (Wenn ihr in Mathe mal die Herleitung von Sinus und Kosinus durch den Einheitskreis gemacht habt, dann kannst du daran sehen, dass es egal ist, ob man zur Darstellung nun eine Sinusfunktion oder eine Zeigerdarstellung nimmt, da die Sinusfunktion durch den Einheitskreis definiert wird.) Nun hat man bei Interferenzmustern keine schöne Sinusfunktion, man kann aber dennoch durch eine Funktionskurve verdeutlichen, wo gerade ein Maximum und wo ein Minimus ist, denn auch die Funktion hat an diesen Stellen Maxima und Minima. So lässt sich entsprechend auch konstruktive und destruktive Interferenz darstellen, indem man hohe Berge oder Täler hat oder nur ganz flache bis gar keine. In der Zeigerdarstellung würde dies Vektoren entsprechen, die bei einer Addition (bei konstruktiver Interferenz) einen längeren Pfeil (eine höhere Welle) oder (bei destruktiver Interferenz) ein kürzeren Pfeil (keine hohe Amplitude) ergeben.
Die Darstellung des Ganzen als Funktion hat den Vorteil, dass du dir beim zweiten Punkt nicht mehr so viele Gedanken machen musst, da das Quadrat dafür sorgt, dass Täler flacher und Berge höher werden. Da durch das Quadrat alle negativen Werte positiv werden, hat man nun eine Art Betragsfunktion. Diese beschreibt die Intensität der Strahlung oder whatever an der Stelle und ist ein Maß dafür, wie wahrscheinlich es ist, ein Quantenobjekt an dieser Stelle zu detektieren.
Zu dem dritten Punkt: nicht nur Elektronen können Quantenobjekte sein. Erklärung meines Lehrers: Es ist auch möglich, einzelne Heliumkerne oder sogar Moleküle mit Kohlenstoff durch einen Doppelspalt zu jagen und man erhält immer noch ein Interferenzmuster. Voraussetzung hierfür ist auch wieder, dass man bis man das Molekül detektiert, nicht weiß, wo es sich befindet (Nichtlokalität). Wenn man das mit einzelnen größeren Molekülen durchführen will und ein Interferenzmuster bekommen möchte, dann muss dies zum Beispiel durch ein Vakuum gegeben werden. Hat man keines, dann stoßen die Moleküle mit anderen zusammen, wodurch es theoretisch nachvollziehbar wäre, welchen Weg das Teilchen genommen hat, was sich durch das Komplementaritätsprinzip aber ausschließt, da man dann kein Interferenzmuster erhalten würde. Also kurz: du musst das Doppelspaltexperiment auch auf andere Teilchen übertragen können, kalte Neutronen sind nur ein Beispiel.
Erster Punkt: wie die anderen es schon erklärt haben, kannst du mit Zeigern die Phase darstellen, ein Hochpunkt in einer Sinusfunktion würde dann zum Beispiel ein senkrecht nach oben zeigender Pfeil sein. (Wenn ihr in Mathe mal die Herleitung von Sinus und Kosinus durch den Einheitskreis gemacht habt, dann kannst du daran sehen, dass es egal ist, ob man zur Darstellung nun eine Sinusfunktion oder eine Zeigerdarstellung nimmt, da die Sinusfunktion durch den Einheitskreis definiert wird.) Nun hat man bei Interferenzmustern keine schöne Sinusfunktion, man kann aber dennoch durch eine Funktionskurve verdeutlichen, wo gerade ein Maximum und wo ein Minimus ist, denn auch die Funktion hat an diesen Stellen Maxima und Minima. So lässt sich entsprechend auch konstruktive und destruktive Interferenz darstellen, indem man hohe Berge oder Täler hat oder nur ganz flache bis gar keine. In der Zeigerdarstellung würde dies Vektoren entsprechen, die bei einer Addition (bei konstruktiver Interferenz) einen längeren Pfeil (eine höhere Welle) oder (bei destruktiver Interferenz) ein kürzeren Pfeil (keine hohe Amplitude) ergeben.
Die Darstellung des Ganzen als Funktion hat den Vorteil, dass du dir beim zweiten Punkt nicht mehr so viele Gedanken machen musst, da das Quadrat dafür sorgt, dass Täler flacher und Berge höher werden. Da durch das Quadrat alle negativen Werte positiv werden, hat man nun eine Art Betragsfunktion. Diese beschreibt die Intensität der Strahlung oder whatever an der Stelle und ist ein Maß dafür, wie wahrscheinlich es ist, ein Quantenobjekt an dieser Stelle zu detektieren.
Zu dem dritten Punkt: nicht nur Elektronen können Quantenobjekte sein. Erklärung meines Lehrers: Es ist auch möglich, einzelne Heliumkerne oder sogar Moleküle mit Kohlenstoff durch einen Doppelspalt zu jagen und man erhält immer noch ein Interferenzmuster. Voraussetzung hierfür ist auch wieder, dass man bis man das Molekül detektiert, nicht weiß, wo es sich befindet (Nichtlokalität). Wenn man das mit einzelnen größeren Molekülen durchführen will und ein Interferenzmuster bekommen möchte, dann muss dies zum Beispiel durch ein Vakuum gegeben werden. Hat man keines, dann stoßen die Moleküle mit anderen zusammen, wodurch es theoretisch nachvollziehbar wäre, welchen Weg das Teilchen genommen hat, was sich durch das Komplementaritätsprinzip aber ausschließt, da man dann kein Interferenzmuster erhalten würde. Also kurz: du musst das Doppelspaltexperiment auch auf andere Teilchen übertragen können, kalte Neutronen sind nur ein Beispiel.
