Лабы / Лаб 5

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

«ЛЭТИ» ИМ. В.И. УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА)

Кафедра Радиотехнических систем

ОТЧЕТ

по лабораторной работе №5

По дисциплине «ФОМНЭ»

Одиночные фотоны

______________

______________

Преподаватель ______________ Мельник В.И.

Санкт-Петербург

2025

Цель работы: ознакомление с понятием единичных фотонов, методикой их получения и ознакомление с опытом, доказывающим корпускулярно-волновую природу фотонов.

Выполнение работы:

1. Для допуска к работе необходимо пройти тест. Выполним его.

Рисунок 1. Результат выполнения теста

2. Проведем эксперимент при стандартный параметрах (Q=25). Число частиц в регистраторе I = 18, в регистраторе K – 7.

Рисунок 2. Результаты при стандартных параметрах. Q = 25.

3. Попробуем изменить количество фотонов. Q = 50, 100, 250, 500. Проанализируем, что счетчики I и K не регистрируют совпадения.

Рисунок 3. Q = 50.

Число частиц в регистраторе I = 24, в регистраторе K = 26.

Рисунок 4. Q = 100.

Число частиц в регистраторе I = 44, в регистраторе K = 56.

Рисунок 5. Q = 250.

Число частиц в регистраторе I = 135, в регистраторе K = 115.

Рисунок 6. Q = 500.

Число частиц в регистраторе I = 292, в регистраторе K = 208.

Выводы:

В эксперименте установлено, что после срабатывания фотоумножителя на первый фотон второй фотон всегда регистрируется только одним из детекторов — либо I, либо K; одновременных срабатываний обоих детекторов не наблюдалось.

При отсутствии фонового излучения и при исследовании двух изолированных фотонов, испускаемых атомом кальция, установка позволяет показать, что свет распространяется квантами (фотонами), причём отдельный фотон ведёт себя как неделимая частица и не может одновременно находиться в двух местах, что подтверждает его корпускулярные свойства.