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THEMA: Wellen, Elektronen, Photonen - alles nur Donauwelle?

Wellen, Elektronen, Photonen - alles nur Donauwelle? 13 Mai 2019 20:53 #51868

Guten Abend!

Stück für Stück arbeite ich mich durch die Videos und das allermeiste ist super verständlich. Endlich mal eine "Doku" auf meinem Niveau, keine N24 Computeranimationen mit Halbwissen:)

Dennoch habe ich zwei Fragen zur Wellenfunktion.


Bei der Schrödingergleichung beschreibt Phi die Welle mit den beiden Nullstellen an den Grenzen des Potenzialtopfs. Schrödinger hat hierfür aus der "klassischen Physik" mit dem Korrespondenzprinzip die Gleichung aufgestellt. Die Wellenfunktion ist dabei das Ergebnis und das Elektron kann wegen der Bedingung der Nullstellen nur bestimmte Energieniveaus einnehmen.

Bei Photonen wird ebenfalls von Teilchen- und Wellencharakter gesprochen und sofern noch nicht wechselgewirkt wurde entsteht mit der Welle auch die Interferenz am Doppelspalt. Die Energie eines Photons ist mit h quantifiziert und es gibt demnach ebenfalls nur diskrete Wellenlängen, da die Energie in eine Wellenlänge umgerechnet werden kann.

Sind Phi und die Welle mit der Wellenlänge des Lichts nun gleichzusetzen? Würde ich also ein Photon in einem Potenzialtopf stecken könnte das Photon nur bestimmte Wellenlängen (Vielfache der Topfgröße) haben? Oder ist die Wellenlänge des Lichts nicht zu verwechseln mit der Welle aus der die Aufenthaltswahrscheinlichkeit mittels Quadrierens entsteht?


Ich habe einfach noch etwas Schwierigkeiten den "Elektron im Potenzialtopf" mit dem "Doppelspalt erzeugt Wellen die sich überlagern" zusammenbringen.


Und noch eine Frage zum Doppelspalt: Die Interferenz geht verloren wenn ich ein Photon an einem Spalt messe, weil sich "die Natur dann entscheiden muss" wie Herr Gassner es so schön formuliert. Muss sie das nicht auch schon wenn das Photon auf dem Weg durch den Spalt IRGENDWIE mit einem Molekül in der Luft wechselwirkt?


Vielen Dank und freue mich auf viele schöne neue Gutenachtgeschichten!

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Wellen, Elektronen, Photonen - alles nur Donauwelle? 13 Mai 2019 21:11 #51869

MrHiggins schrieb: Und noch eine Frage zum Doppelspalt: Die Interferenz geht verloren wenn ich ein Photon an einem Spalt messe, weil sich "die Natur dann entscheiden muss" wie Herr Gassner es so schön formuliert. Muss sie das nicht auch schon wenn das Photon auf dem Weg durch den Spalt IRGENDWIE mit einem Molekül in der Luft wechselwirkt?


Ja, nur solange die Luft kühl ist, ist die WW-rate gering. Erhöht man Druck und Temperatur geht in der Tat die Interferenz immer mehr verloren.

Glaube nichts, weil ein Weiser es gesagt hat. Glaube nichts, weil alle es glauben. Glaube nichts, weil es geschrieben steht. Glaube nichts, weil es als heilig gilt. Glaube nichts, weil ein anderer es glaubt. Glaube nur das, was Du selbst als wahr erkannt hast.

Buddha

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Wellen, Elektronen, Photonen - alles nur Donauwelle? 14 Mai 2019 17:02 #51889

MrHiggins schrieb: .... Die Wellenfunktion ist dabei das Ergebnis und das Elektron kann wegen der Bedingung der Nullstellen nur bestimmte Energieniveaus einnehmen.

Kann es beliebige (kontinuierliiche) Geschwindigkeitswerte annehmen?
Was würden "ja" oder "nein" bedeuten?

MrHiggins schrieb: Bei Photonen wird ebenfalls von Teilchen- und Wellencharakter gesprochen und sofern noch nicht wechselgewirkt wurde entsteht mit der Welle auch die Interferenz am Doppelspalt. Die Energie eines Photons ist mit h quantifiziert und es gibt demnach ebenfalls nur diskrete Wellenlängen, da die Energie in eine Wellenlänge umgerechnet werden kann.

Ist das wirklich so? Oder kommen die diskreten Energieniveaus vielleicht nur durch die Erzeugung der Photonen zustande?

Können Planckobjekte, mit einfacher Wechselwirkung bei Berührung, diskrete Erweiterungen der Standardphysik vereinfachen?

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Können Planckobjekte, mit einfacher Wechselwirkung bei Berührung, diskrete Erweiterungen der Standardphysik vereinfachen?

Wellen, Elektronen, Photonen - alles nur Donauwelle? 16 Mai 2019 13:16 #51916

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MrHiggins schrieb: Guten Abend!
Bei der Schrödingergleichung beschreibt Phi die Welle mit den beiden Nullstellen an den Grenzen des Potenzialtopfs. Schrödinger hat hierfür aus der "klassischen Physik" mit dem Korrespondenzprinzip die Gleichung aufgestellt. Die Wellenfunktion ist dabei das Ergebnis und das Elektron kann wegen der Bedingung der Nullstellen nur bestimmte Energieniveaus einnehmen.

Zunächst: die Schröd.-Glg. wird durch PSI (ψ) repräsentiert, nicht PHI (φ).

ψ ist die Anwendung einer Schwingungs-Glg. auf die Materiewellen de-Broglies und beschreibt den Zustand eines Quantensystems.
Auf ein freies "e- - Teilchen" angewandt ergibt sie im Resultat das Wellenpaket, das aber zeitlich instabil ist, also auseinanderläuft.

Auf ein gebundenes "e- - Teilchen" angewandt (im Potentialtopf) ergibt sie im Resultat eine stehende Welle um den Atomkern und desweiteren die diskreten Energieniveaus der Elektronenschalen.

Quadriert ergibt sie die Wahrscheinlichkeit, bei einer Messung, das Teilchen am Ort X zu finden.

Bei Photonen wird ebenfalls von Teilchen- und Wellencharakter gesprochen und sofern noch nicht wechselgewirkt wurde entsteht mit der Welle auch die Interferenz am Doppelspalt. Die Energie eines Photons ist mit h quantifiziert und es gibt demnach ebenfalls nur diskrete Wellenlängen, da die Energie in eine Wellenlänge umgerechnet werden kann.

Es gibt keine diskreten Wellenlängen, sondern nur diskrete Energieportionen: E = n * hf (n=1,2,3, ...)

Sind Phi und die Welle mit der Wellenlänge des Lichts nun gleichzusetzen?

Nein! Wellenlänge des Lichtes ist eine klassische ED-Größe. ψ beschreibt einen Q-Zustand; was da "schwingt", wusste selbst Schrödinger nicht..

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