"Grund" für die Quantisierung
 

Hallo!

Eine Frage, "warum" gibt es Quanten im Sinne von kleinstmöglichen Energiepaketen? Im Prinzip ist ja jede Energiemenge möglich, aber bspw. bei Photonen pro "Frequenz" eben nur eine kleinste, etc.

Ist die Ursache ggf. in der Fouriertransformation zu suchen, wo Quanten so etwas wie "Harmonische" einer eigentlich "kontinuierlichen" "Welt" darstellen?
(Doof formuliert, vielleicht versteht jmd. wie ich es evtl. meine ;-) )

Lässt sich das bspw. anhand des Photons erklären?

Viele Grüße

Slash

AW: "Grund" für die Quantisierung
 

Hallo Slash,

genau weiss ich es auch nicht. Streng genommen ist ein Quant ein Quant. Also weder Welle noch Teilchen.

Wellenpaket ist evtl. die treffenste Beschreibung. Oder eher noch so eine Art Wahrscheinlichkeitswelle.

Gruss, Marco Polo

AW: "Grund" für die Quantisierung
 

Hi Slash.

Ich denke, die Antwort hast du dir ja schon selbst gegeben:

Eine Frequenz ist definiert durch eine Schwingungszahl pro Zeiteinheit.
Und eine einzelne Schwingung ist immer eine komplette Periode, Teilperioden gibt's nicht.
Und ein Lichtquant ist nun mal die kleinste Energiemenge, die man aus einer Welle herausgreifen kann, also eine Periode, die von einem Elektron absorbiert wird.


Gruß Jogi

AW: "Grund" für die Quantisierung
 

Hallo Jogi,

vielen Dank für die Antwort.

Ist es zulässig die Aussage noch zu "verfeinern", denn müsste es korrekterweise nicht ein Wellenpaket sein, denn nur eine (Sinus)-Periode ist ja eine Sinus-Schwingung mit einem Rechteckfenster überlagert, welches wiederum seine Harmonischen besitzt, also in der Frequenzwelt viele Frequenzen besitzt.

Vielleicht ist aber auch das - nämlich, dass es eine endliche Energiemenge ist - der Grund, warum ein Quant verschmiert sein muss, denn nur eine fortwährende Schwingung wäre in der Frequenzwelt scharf.

Aber dem allem, was ich geschrieben habe bin ich mir nicht sicher, ob ich im Fall des Photons nun über dessen Wahrscheinlichkeitswelle, B- oder E-Welle geredet habe :confused: :)

Viele Grüße
Slash

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Das Quant: Ein mathematischer Akt der Verzweiflung, um der Ultraviolettkatastrophe zu entkommen.;)

AW: "Grund" für die Quantisierung
 

Yep.
Man muss diesem Mut der Verzweiflung aber große Hochachtung zollen.
Das war ein krasser Bruch mit dem klassischen Weltbild.
Das Ausbleiben der UV-Katastrophe ist nun mal Fakt.
Und es zeigt uns, dass auf der Ebene des einzelnen Quants das klassische Bild von harmonischen Schwingungen und Resonanzen nicht mehr funktioniert.


Gruß Jogi

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salve,

das Photon ist eine Dipol-Resonanz zwischen 2 Elektronen. Die beiden agieren mittels Orbitalsprung. Angeregt wird das elektromagnetische Feld.

Ist das Elektron nach Aufnahme einer Schwingung in ein höheres Orbital gesprungen, mag es weitere Anregungs-Energie-Mengen aufnehmen können. Höhere Orbitale sind ja real. Und es ist auch bekannt, dass bei der Wieder-Aussendung auch über mehrere Orbitale in Etappen!! zurückgesprungen werden kann. Dabei zeigt sich jede Frequenz orbital-esonant. Die chem. Elemente sind durch ihre charakteristischen Spektren erkennbar.

Die Aktionen sind (incl. Ladung und Drehimpuls) impulsbasiert. Zwischen 2 Aktionen wird Zeit verbraucht. Das Photon kann niemals eine "Schnur" sein, muss immer ein einzelnes Quantenobjekt sein. Es wird als elementares Teilchen. als ein Boson ohne Masse erkannt.

Na ja, genauer kann ich es auch nicht sagen. Aber so für den Hausgebrauch...

Gruß Uranor

AW: "Grund" für die Quantisierung
 

Warum treten in der Natur viele Größen quantisiert auf ?
Gute Frage und die Physik hat keine Antwort darauf.

Dass es so ist, zeigen Beobachtungen - Experimente und die Theorie wird so gebaut, dass die Experimente korrekt beschrieben werden. Dabei ergibt sich z.B., dass Orts- und Impulsdarstellung in der Quantenmechanik mathematisch durch eine Fourier-Transformation verknüpft sind. Aber das ist keine Grund, sondern nur eine Art der Beschreibung.

Insgesamt begründet die Physik eigentlich nichts; sie ist rein beschreibend. Sie sagt nicht, warum die Natur so ist, wie sie ist.

Bestenfalls wird manchmal etwas "begründet", indem eine Hypothese auf eine fundamentalere zurückgeführt wird.

Gruß,
Uli

AW: "Grund" für die Quantisierung
 

Das sicher. Aber meinst du nicht, dass M.Planck sich einfach dachte: "Was nicht passt, wird passend gemacht"?

AW: "Grund" für die Quantisierung
 

Ich zitiere mal aus wikipedia:

O-Ton Max Planck:

Boltzmann konnte ja nicht ahnen (oder doch?), dass er mit seiner Statistik nicht nur Steigbügelhalter, nein, sogar Fundamentleger der QT wurde.


Gruß Jogi