Hemgjord Quantum Laser mikrometer (Nestors mikrometer)

INTRO:

Vad är en quantum laser mikrometer? Helt enkelt är en mikrometer en enhet för att mäta bredden på ett mycket litet objekt. Liten bredd mäts vanligtvis, mekaniskt eller elektroniskt. Med en laser quantum mikrometer, nano-avstånd kan mätas med en större noggrannhet än kan mätas med andra medel, och du kan göra en billigt hemma!

I detta enkla men detaljerade instructable jag ska visa dig hur man rekonstruera min spin på det berömda "double slit" experimentet hemma för att illustrera några freaky kvantmekaniska effekter och hur de fungerar, hitta bredden på ett människohår, har saker vara på två ställen på en gång, och "Radera" information från universum, visar att ibland saker fungerar som det är på två ställen samtidigt , men ändringar tillbaka till att vara på en plats när du interagerar med den. Efter att ha avslutat detta instructable, du kommer förhoppningsvis att få en mer fullständig förståelse av kvantmekanik, vad det innebär, varför det är relevant och hur man använder den kreativt.

Vad folk inte inser är att det är möjligt att rekonstruera den mycket experiment som utlöste området kvantfysik rätt hemma med endast hushåll material. Efter en kemi föreläsning där förklarade en av mina professorer kvantmekanik, vad jag en vän att jag skulle kunna utföra "double slit experiment" med bara ett människohår, en laserpekare, en sträng, ett måttband, tillsammans med tejp och några andra vanliga material. Vad resulterade från detta är en ny enhet som kan användas för att mäta nano-avstånd rätt hemma till en kostnad av runt bara några dollar: quantum laser mikrometer (eller Nestors mikrometer om du känner dig som att ge ett hedersomnämnande).

Kvantfysik är ett relativt nytt område för fysik. Precis som Sir Isaac Newtons teorier förklaras av den mycket stora, kvantmekanik fokuserar på den mystiska världen av den mycket liten, och har gjort flera uppseendeväckande fordringar. Kvantfysik grundades på uppfattningen att materia beter sig som partiklar (fast) när det är en del av ett stort objekt eftersom det har en större påverkan på sin miljö, men beter sig mer som en våg (i många möjliga ställen på en gång, som ett moln eller en "våg av potential" som utstrålar utåt) när den är mindre och mindre med dess miljö samverkar. I själva verket är begreppet partiklar själva inte så "fast" som man först kan tro, men distributioner av energi (t.ex. ljus) kan tänka sig på diskreta kvantiteter ("kvanta"). Detta är ursprungligen ett svårt begrepp att förstå, men i huvudsak de våg/partikel dualitet innebär att materia (saker) är ingen bestämd plats på en gång tills universum registrerar sin närvaro genom att interagera med det (till exempel när den stöter i något eller ljus träffar det); således mindre partiklar är mer benägna att bete sig mer "vågliknande" och större bitar eller materia beter sig mer "solid". Jag ska tala om detta mer senare.