Tip:
Highlight text to annotate it
X
Let op Brady, hier krijg je hoofdpijn van...
Ik laat zien hoe licht wordt gepolariseerd met Polaroid.
Dit is een vel Polaroid, polyvinyl-alcohol met jood.
Er zitten lange uitgestrekte moleculen in
die geleiden in deze richting, maar niet in die.
Hier worden zonnebrillen mee gemaakt.
Ze verminderen de schittering.
Ik leg het vel op de overheadprojector
en een ander vel erop, gelijk gepolariseerd
ze absorberen een beetje licht.
Maar als ik deze draai zodat het haaks ligt,
verdwijnt bijna al het licht.
Terugdraaien, helemaal rond,
en weer terug en het licht verdwijnt.
Dit is een stukje, afgeknipt van een vel,
als ik het erop leg, zie je dat niet.
Leg ik het eronder, dan zie je het nog steeds niet.
Maar als ik het ertussen leg... leg het ertussen,
dan kun je het opeens zien!
Draai ik het rond, dan verdwijnt het,
maar bij 45 graden zie je hem vrij goed,
draai ik hem weer door en het verdwijnt.
Magie! Nu zie je het, nu niet.
Nu zie je het... nu niet.
- Verrassend, wat gebeurt er?
- Ik vind dit fascinerend, ik wist niet dat het zou werken (!)
Ik laat wat apparaten hier zien, met microgolven.
Dit is een microgolf generator, die maakt golven in een richting.
En dit is een ontvanger, die ze detecteert.
De golf heeft een golflengte van 3 centimeter.
Drie centimeter is ongeveer zo lang.
De lichtgolf is 60.000 keer korter.
Als ik een golf start, hiervandaan en dan daarheen,
is dat wat eenvoudiger.
Ik detecteer dit door deze aan te zetten, en zie een mooi signaal.
Dit is mijn vel "Polaroid" gewoon lange, geleidende draden.
Hetzelfde als in het vel Polaroid, maar die kon je niet zien.
Nu houd ik hem zo, en je ziet geen signaal.
Draai ik hem rond, en krijg een sterk signaal.
Kijk, niets komt erdoor,
langzaam draaien en daar is het weer.
Als het haaks is, zie ik een sterk signaal.
Dit apparaat zendt golven die trillen in deze richting,
en het elektrisch veld raakt de geleidende draden
dan wekt dat stroom op in de draad en door de weerstand
in de draden, wordt de electromagnetische golf geabsorbeerd, en de draad warm.
Het wordt geabsorbeerd door de draad.
Draai ik hem nu zo,
dan veroorzaakt het veld een klein beetje stroom,
maar dat raakt de andere kant van de draad, niets verdwijnt,
maar het wordt opgeslagen.
Dus dit absorbeert lang niet zoveel energie,
en ik zie een sterk signaal. Draai ik het zo dan zie je bijna niets.
Nu draai ik de zender om, zodat je ziet dat ze tegengesteld gepolariseerd zijn.
Deze staat nu verticaal, de golven trillen verticaal,
deze detecteert alleen horizontale golven.
Net zoals de vellen Polaroid daarnet.
De golf trilt in deze richting,
en deze is niet afgesteld om het te zien, dus geen signaal.
Nu houd ik het vel Polaroid ertussen en er gebeurt niets,
draai ik het 45 graden, dan krijg ik een signaal erdoor.
Draai ik het haaks, dan weer geen signaal.
Begin verticaal, je ziet niets,
draai het rond, een duidelijk signaal bij ongeveer 45 graden.
Draai ik het verder, dan verdwijnt het naar nul.
Dus er gebeurt iets bij 45 graden.
Ik kan golven die zo beginnen,
hierdoor laten gaan en dan detecteren
met een detector voor golven in deze richting.
Ik verander het signaal dat in deze richting trilt,
in een dat zo trilt, anders zouden we het niet zien.
- Hoe deed je dat? - Ik deed niets, dat deed de Polaroid.
Als deze golf verticaal gepolariseerd is,
dan zie ik dat als deels deze zijde en deels die zijde van de driehoek.
Als ik begin met deze hoek, verticaal gepolariseerd,
is het deels deze, en deels die, dus als ik dit erin stop,
wordt dit deel weggenomen,
en dit deel kan doorgaan.
Dus ik heb een toestand in deze richting,
en dit ding heeft de polarisatie gedraaid,
van verticaal naar deze richting.
Nu de golf in deze richting reist
en een deel horizontaal, en dat deel gaat hierin.
Ik heb een golf, meet het, dat verandert de toestand
van verticaal gepolariseerd naar horizontaal.
Daarna kan ik het hiermee detecteren.
Zo interpreteer je dit experiment.
Dit is de klassieke interpretatie met electromagnetische golven.
Nu, Brady, hiervan krijg je hoofdpijn,
en dat vind ik leuk!
Uit dit apparaat komt 1 foton,
dat foton trilt in deze richting.
De kans dat het hierdoor komt is 50:50.
Het kan deze of deze kant op trillen,
en bij 45 graden zijn ze even waarschijnlijk.
Dan kom je bij de detector,
en door deze polarisatie,
is de kans dat het zo gaat 50:50.
Dus alleen een kwart van het signaal komt aan,
daarom is het signaal zwakker.
Merk op, nu we het over fotonen hebben,
praat ik over waarschijnlijkheid, het is nondeterministisch.
Als je de wiskunde doorploegt,
zie je dat de toestanden,
die ik representeer met deze geodriehoek,
die lijkt op het symbool,
dat de toestand verandert van een in een andere.
Ertussenin is er een mix van twee toestanden,
en door die mix van twee toestanden kunnen we dit interpreteren.
Heel vervelend voor de arme Brady,
want ineens bijt kwantummechanica hem in z'n achterste
en hij wil niet dat ik over wiskunde praat.
Zonder dat, zonder het splitsen in twee toestanden
en die optellen, heb ik geen verklaring voor wat hier gebeurt.
Krijg je dat in je hoofd, Brady? - Dat knip ik er wel uit. Hoe werken zonnebrillen?
- Zonnebrillen, nu ik heb er geen,
maar ik had ooit een Polaroid opklikbril,
en op de een of andere manier als je naar licht op de weg kijkt,
en je neemt het licht dat zo gepolariseerd is weg,
dan houd je alleen horizontale polarisatie over,
en verminder je de schitteringvan het wegdek.
Geen vervelende schittering van de weg.
Als je over een rivier of wateroppervlak kijkt,
haalt het de glittering weg en kun je in het water kijken.
En ze trekken leuke meisjes aan,
als je cooler bent dan ik.
vertaling: merijn.vogel@gmail.com