[LinkedIn post] Simulazione dell’interferenza del fascio di elettroni nell’esperimento della doppia fenditura
Sono entusiasta di condividere il completamento della mia simulazione del fascio di elettroni attraverso una barriera a doppia fenditura, un esperimento che dimostra la dualità onda-particella, come ad esempio nel celebre esperimento di doppia fenditura della Hitachi.
Questa simulazione, basata sul mio precedente risolutore dell’equazione di Schrödinger 2D, è composta da tre programmi:
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Simulazione dell’Equazione di Schrödinger 2D: Un pacchetto d’onda viene propagato attraverso la doppia fenditura utilizzando l’equazione di Schrödinger 2D dipendente dal tempo, simulando la dinamica quantistica degli elettroni.
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Accumulo della Densità di Probabilità: La densità di probabilità del pacchetto d’onda viene registrata su uno schermo posto oltre la doppia fenditura, catturando la probabilità di rilevamento degli elettroni in vari punti.
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Schema di Impatto del Fascio di Elettroni: Utilizzando la densità di probabilità accumulata, viene visualizzato lo schema d’impatto di migliaia di elettroni sullo schermo, dimostrando il tipico schema d’interferenza dei fasci di elettroni. La visualizzazione include anche il collasso della funzione d’onda quando ogni elettrone impatta sullo schermo. Mentre la direzione orizzontale rivela le frange di interferenza, la distribuzione verticale è uniforme a causa della diffrazione che avviene principalmente nel piano delle fenditure, giustificando le assunzioni della simulazione 2D.
Con l’aumento del numero di elettroni (da 15.000 a 150.000), le frange diventano più nitide e definite, offrendo una visualizzazione più chiara del modello d’interferenza senza modificare la distribuzione complessiva.
Per ulteriori approfondimenti, è disponibile un video dimostrativo su YouTube (qui), e una spiegazione più dettagliata si trova sul mio sito web (qui). L’intero codice sorgente è disponibile pubblicamente su GitHub (qui).
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