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Volume 34: Pages 265-267, 2021
Understanding single-slit experiments on the basis of Galton board experiments
Chong Wanga)
College of Information Engineering, Zhejiang A & F University, Lin’an 311300, China
In a single-slit experiment conducted for microparticles, the well-aligned rough structure of the slit wall can be viewed as a Galton board. Thus, when microparticles pass through the single slit, both the particle probability density (PPD) and particle direction of motion have a normal distribution. Therefore, when the distance between the slit and the receiving film becomes large, particles with different directions of motion will separate into different particle groups. By the nature of a normal distribution, the PPD for any particle group should also be normal-distributed. Obviously, between any two neighboring particle groups, there should be a valley in the PPD and thus the particle groups are observed as discrete fringes. All phenomena observed in the single-slit experiment can be explained reasonably well from the above viewpoint. In particular, analysis shows that the PPD can be described by the square of the modulus of the average least action of particles at a given location.
Dans une expérience à une seule fente menée pour des microparticules, la structure rugueuse bien alignée de la paroi fendue peut être considérée comme un panneau de Galton. Ainsi, lorsque les microparticules traversent la fente unique, la densité de probabilité des particules et la direction du mouvement des particules ont une distribution normale. Par conséquent, lorsque la distance entre la fente et le film récepteur devient grande, les particules avec des directions de mouvement différentes se sépareront en différents groupes de particules. De par la nature d’une distribution normale, la densité de probabilité des particules pour tout groupe de particules est également distribuée normalement. De toute évidence, entre deux groupes de particules voisins, il devrait y avoir une vallée dans la densité de probabilité des particules et ainsi les groupes de particules sont observés comme des franges discrètes. Tous les phénomènes observés dans l’expérience à fente unique peuvent être raisonnablement bien expliqués du point de vue ci-dessus. En particulier, l’analyse montre que la densité de probabilité des particules peut être décrite par le carré du module
Key words: Single-Slit Experiment; Galton Board Experiment; Normal Distribution.
Received: February 27, 2021; Accepted: May 16, 2021; Published Online: June 22, 2021
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