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News: Neutronen erfahren Phasenverschiebung an schmalem Spalt

Forscher der Universität Wien und des Institut Laue-Langevin in Grenoble konnten experimentell beweisen, dass Neutronen beim Durchgang durch einen schmalen Spalt eine Phasenverschiebung erfahren. Neutronen lassen sich wie andere Teilchen auch als Wellenpaket auffassen. Die Phase einer Schwingung oder Welle bestimmt ihre momentane Auslenkung – beschreibt also, ob gerade ein Wellenberg, Wellental oder irgendetwas dazwischen vorliegt. Demzufolge ist eine Phasenverschiebung eine Verschiebung des gesamten Wellenzugs.

Ende der achtziger Jahre sagten Forscher aufgrund von quantenmechanischen Betrachtungen voraus, dass der Impuls von Neutronen innerhalb eines schmalen Spalt nur bestimmte Werte annehmen kann und die gesamte Materiewelle demzufolge eine Phasenverschiebung erfahren müsste.

Das konnten nun Helmut Rauch von der Universität Wien und seine Kollegen tatsächlich beobachten. Die Forscher schickten einen Neutronenstrahl nicht nur durch einen Spalt, sondern gleich durch eine Maske mit 186 Schlitzen, die jeweils nur 22,1 Mikrometer breit waren. Wie sich mithilfe eines Interferenzmessverfahrens herausstellte, waren die Phasen der Materiewellen um 2,5 bis zu 2,8 Grad verschoben.

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  • Quellen
Physics Web
Nature 417: 630–632 (2002)

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