Измерение импульса и координаты квант. объекта

[Georgii]

Вопрос о экспериментальном измерении импульса и координат квантового объекта (по отдельности!).
Допустим, есть электрон. Он движется у нас свободно в пространстве. Ну про принцип неопределённости Гайзенберга понятно.
Законы квантовой механики не запрещают мне с любой точность (доступной оборудованию) измерить координаты данного электрона несколько раз подряд.
Какие есть экспериментальные способы измерения координат квантового объекта?
Я шапочно знаком с:
Различные чувствительные экраны. Особенность - квантовая частица поглощается при детектировании. А хочется проследить её траекторию.
Экраны с щелями. Минус - точность измерения ограничивается размером щели.
Камера Вильсона. Минус метода - невысокая точность.
Искровая камера
Метод толстослойных фотоэмульсий
Пузырьковая камера

Может кто ещё что добавит.

У Ландау в первом параграфе тома "Квантовая механика" есть слова про ряд измерений координат электрона через $ \Delta t $. Цитирую почти дословно "Результаты измерений не лягут на какую-либо плавную кривую. Напротив, чем точнее производятся измерения, тем более скачкообразный, беспорядочный ход обнаружат их результаты ... Если же, оставляя точность измерений неизменной, уменьшать интервалы $ \Delta t $ между измерениями, то соседние измерения дадут конечно же, близкие значения координат, но в этом участке будут расположены совершенно беспорядочным образом ... В частности, при стремлении $ \Delta t $ к нулю результаты близких измерений вовсе не стремяться лечь на одну прямую"
На основании каких экспериментальных данных это говорится? Где их найти? Каким методом получены эти результаты?

Какие есть экспериментальные способы измерения импульса квантового объекта? Причём импульс измеряется мгновенно, как я понимаю. Думаю, что импульс квантовых объектов измеряют с помощью электро-магнитных полей.

[Munin]

Georgii в сообщении #970426 писал(а):

Законы квантовой механики не запрещают мне с любой точность (доступной оборудованию) измерить координаты данного электрона несколько раз подряд.

Угу. И будете получать разные значения. Он же улетит из точки первого измерения, к моменту второго измерения.

Georgii в сообщении #970426 писал(а):

А хочется проследить её траекторию.

Это делается так называемыми "трековыми детекторами", или "трекерами".

В книжке
Групен. Детекторы элементарных частиц.
перечислены штук двадцать разных типов.

Georgii в сообщении #970426 писал(а):

Какие есть экспериментальные способы измерения импульса квантового объекта?

В основном через измерение энергии.

[fizeg]

О, это кстати важный вопрос. Почему, если есть принцип неопределенности, все равно можно получить красивый гладкий трек в камере Вильсона?

[Georgii]

fizeg в сообщении #970558 писал(а):

О, это кстати важный вопрос. Почему, если есть принцип неопределенности, все равно можно получить красивый гладкий трек в камере Вильсона?

Ландау, Лифшиц, том 3, параграф № 1
"Более менее плавная траектория получается лишь, если измерять координаты электрона с небольшой степенью точности, например, по конденсации капелек пара в камере Вильсона"

-- 29.01.2015, 18:35 --

Munin в сообщении #970543 писал(а):

Это делается так называемыми "трековыми детекторами", или "трекерами".

В книжке
Групен. Детекторы элементарных частиц.
перечислены штук двадцать разных типов.

Спасибо, почитаем.

Цитата:

Georgii в сообщении #970426 писал(а):

Какие есть экспериментальные способы измерения импульса квантового объекта?

В основном через измерение энергии.

Но в этом случае мы натыкаемся на ещё один принцип неопределённости $ \Delta E \Delta t \sim \hbar $. Также, значение энергии даст нам только значение модуля импульса квантового объекта.
Встретил тут упоминание, что импульс мерят накладывая на трековый детектор магнитное поле, и смотрят отклонение частицы. Но тогда получается некое противоречие - в трековом детекторе можем мерить координаты частицы с любой точность (которую позволяет техника), а по отклонению частицы мерим импульс, через те же координаты. Получается, что точность нам ограничивает только техника. Видимо, разгадка в том, что координаты не лягут на гладкую кривую, а значит определение импульса надо проводить по ансамблю координат, усредняя полученную траекторию.

[fizeg]

Georgii
Это верно, но рекомендую как-нибудь посмотреть повнимательней на досуге на то, как же квантовые частицы дают треки, похожие на классические траектории.

[Munin]

fizeg в сообщении #970626 писал(а):

Это верно, но рекомендую как-нибудь посмотреть повнимательней на досуге на то, как же квантовые частицы дают треки, похожие на классические траектории.

И по какой литературе вы предлагаете это сделать?

[мат-ламер]

Georgii в сообщении #970426 писал(а):

Если же, оставляя точность измерений неизменной, уменьшать интервалы $ \Delta t $ между измерениями, то соседние измерения дадут конечно же, близкие значения координат, но в этом участке будут расположены совершенно беспорядочным образом ... В частности, при стремлении $ \Delta t $ к нулю результаты близких измерений вовсе не стремяться лечь на одну прямую"

Это будет что-то типа броуновского движения.

[Munin]

мат-ламер в сообщении #970724 писал(а):

Это будет что-то типа броуновского движения.

Разве что в очень отдалённом "ассоциативном" смысле. На самом деле, природа этого явления совсем другая.

-- 29.01.2015 20:13:44 --



(Фейнман, Хибс. Квантовая механика и интегралы по траекториям.)

-- 29.01.2015 20:16:31 --

P. S. Нельзя сказать, что это какой-то экспериментальный рисунок. Скорее, это теоретический расчёт по уравнению Шрёдингера (и куче частых наблюдений с короткими $\Delta t$).