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Quantenmechanik, Relativitätstheorie und der ganze Rest. Wenn Sie Themen diskutieren wollen, die mehr als Schulkenntnisse voraussetzen, sind Sie hier richtig. Keine Angst, ein Physikstudium ist nicht Voraussetzung, aber man sollte sich schon eingehender mit Physik beschäftigt haben. |
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#31
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AW: Warum das Interferenzmuster im Doppelspaltversuch
Zitat:
Wie misst man die Geschwindigkeit und den Impuls eines Teilchens ohne großer Wechselwirkung? Ist die Polaristion oder ein halbdurchlässiger Spiegel ein Messinstrument oder selektiert er die Teilchen nur nach einer Eigenschaft? Welchen Einfluß hat der Spalt auf die Polarisation des Teilchens?
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It seems that perfection is attained not when there is nothing more to add, but when there is nothing more to remove — Antoine de Saint Exupéry Ge?ndert von Geku (30.10.22 um 21:12 Uhr) |
#32
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AW: Warum das Interferenzmuster im Doppelspaltversuch
Zitat:
https://youtu.be/hxw6aT6_sRw bei 23:15 (min:sec)
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It seems that perfection is attained not when there is nothing more to add, but when there is nothing more to remove — Antoine de Saint Exupéry Ge?ndert von Geku (30.10.22 um 21:27 Uhr) |
#33
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AW: Warum das Interferenzmuster im Doppelspaltversuch
Zitat:
Ich würde jetzt gerne nochmal den Zusammenhang Superposition und Interferenzmuster diskutieren. Zitat:
Zitat:
a) dem hier geschilderten Zusammenhang von Interferenzmuster und Superposition zustimmen könnt b) Meine Beschreibung der Superposition, neben der bereits erwähnten mathematischen und physikalsichen Beschreibung ebenfalls korrekt ist. |
#34
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AW: Warum das Interferenzmuster im Doppelspaltversuch
Zitat:
https://www.studysmarter.de/schule/p...m-einzelspalt/ Auch der Einzelspalt hat zwei Komponenten, nämlich zwei Kanten. Bei der Beugung der Welle an den Kanten gehen neue Wellenfronten von diesen aus. Die beiden Wellenfronten an den Kanten haben zu jedem Punkt im dahinter liegenden Raum eine unterschiedlich Laufzeit, da die Entfernungen zu den Kanten unterschiedlich ist. Dadurch ist die Phasenlage unterschiedlich, es bilden sich Interferenzen mit unterschiedlicher Gesamtstärke am jeweiligen Ort. Interferenzmuster entstehen. Nun zur Betrachtung einzelner Photonen bzw. Elektronen Spricht man einzelnen Teilchen eine Wellennatur zu, dann kann jedes Teilchen, egal ob Photon oder Elektron, eine Wellenfront an beiden Kanten hervorrufen. Daher müßte ein einzelnes Teilchen Interferenz entsprechend dem Absatz nach dem Link oben ausbilden. Der Ort an dem (an welcher Kante) das Teilchen gebeugt wurde kann nicht bestimmt werden. Das ist die charakteristische Eigenschaft der Wellennatur. Wenn man wüßte an welcher Kante das Teilchen gestoßen ist, dann ginge das Interferenzmuster verloren.
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#35
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AW: Warum das Interferenzmuster im Doppelspaltversuch
Nachtrag
Ist der Abstand der beiden Kanten beim Einzelspalt, aber auch beim Doppelspalt, genügend groß (>Wellenlänge), dann gibt es zusätzlich auch eine Interferenz mit der ursprünglichen Wellenfront. Es reicht sogar eine Kante zur Bildung von Interferenzmuster aus: http://www.mikomma.de/optik/kreuzg/kante.htm Eingebetten Link Spalt beachten! Dieser Effekt ist bei optischen Geräten wie, (Elektronen)Mikroskop, Teleskop, Bildröhre ..., unerwünscht.
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#36
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AW: Warum das Interferenzmuster im Doppelspaltversuch
Zitat:
Man beachte, es interferieren Wahrscheinlichkeitswellen. Um Effekte dieser wahrzunehmen, braucht es ein statistisches Ensemble einfallender Teilchen. Bei einem einzeln einfallenden Teilchen wirst du nur einen Punkt auf dem Schirm sehen (imho). |
#37
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AW: Warum das Interferenzmuster im Doppelspaltversuch
Danke für den Hinweis!
Zitat:
Zitat:
Was ist hier statisisch verteilt? Der Impuls? Die zeitliche Abfolge? ... Gerade bei einem Laserlicht haben alle Photonen die gleiche Energie. Elektronen besitzen schon beim Austritt aus der Kathode eine unterschiedliche Austrittsgeschwindigkeit. Kathodenrauschen https://de.m.wikipedia.org/wiki/Gl%C3%BChkathode https://www.forphys.de/Website/qm/exp/v02.html
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#38
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AW: Warum das Interferenzmuster im Doppelspaltversuch
Viele - nicht alle - Physiker gehen davon aus, dass die Quantenmechanik teilweise nur auf Ensembles anwendbar ist.
Dieser Auffassung zufolge bestimmt die Schrödingergleichung die Wellenfunktion deterministisch zu allen Zeiten, mit Ausnahme der Messung. Im Zuge der Messung liefert die Wellenfunktion keine Beschreibung des Messvorgangs sondern letztlich nur Wahrscheinlichkeiten für Messergebnisse an Einzelsystemen. Unter einem Ensemble versteht man dann identisch präparierte Einzelsysteme, an denen die jeweiligen Messungen vorgenommen werden. Im Falle dass Doppelspaltes repräsentiert die Wellenfunktion das vollständige Wissen über das Ensemble identisch präparierter „Teilchen“ - Photonen, Elektronen. Dabei „haben“ die einzelnen Teilchen keinen festen Impuls, den man nur nicht kennt, es ist gewissermaßen sinnlos, diese Eigenschaft „Impuls“ auf Ebene der einzelnen Teilchen zu suchen. Alles was wir haben ist eben die Wellenfunktion, und diese liefert rein mathematisch (im Falle von Laserlicht) eine (sehr scharfe) Impulsverteilung für ein Ensemble. Aber wie gesagt, es ist nicht so, dass jedes einzelne Photon einen exakt scharfen Impuls hätte. Das quantenmechanische Ensemble verhält sich anders als ein klassisches, die Wellenfunktion ist ein anderes mathematisches Werkzeug als eine entsprechende Funktion für ein klassisches Ensemble. https://en.m.wikipedia.org/wiki/Ensemble_interpretation
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Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
#39
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AW: Warum das Interferenzmuster im Doppelspaltversuch
Zitat:
Ein einzelnes Teilchen bildet noch kein Muster. Es kann irgendwo auf dem Schirm auftreffen. Erst ein Ensemble von Teilchen offenbart die Gesetzmässigkeit. Auch beim Galtonbrett kann mit einer Kugel keine Aussage getroffen werden wo jede einzelne Kugel landet. Erst ein Esemble von Kugeln offenbart die Verteilung. Siehe Animation im Link: https://www.elektroniktutor.de/fachm...ik/galton.html Je mehr Teilchen im Spiel, desto stärker tritt die Welleneigenschaft in den Vordergrund und es tritt die Gesetzmässigkeit zu tage. Die Wellenfunktion hat keinen Einfluß auf das einzelne Teilchen, sondern auf das Esemble. https://scienceblogs.de/hier-wohnen-...nd-realitat/4/ Der Begriff ESEMBLE spielt in der QM eine wichtige Rolle!
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#40
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AW: Warum das Interferenzmuster im Doppelspaltversuch
Zitat:
Deswegen glauben Vertreter der Ensemble-Interpretation, dass die meisten Gesetze der Quantenmechanik letztlich nur auf Ebene eines Ensembles greifen. Die Bornsche Regel gilt ja auch nicht wirklich für eine einzelne Messung, denn sie besagt ja, dass für einzelne Messungen gewisse Wahrscheinlichkeiten gelten, was implizit voraussetzt, dass es eine gewisse Entsprechung zwischen diesen berechneten Wahrscheinlichkeiten und den tatsächlich beobachteten Häufigkeiten gibt. Diese Interpretation ist in sich schlüssig, jedoch insofern unbefriedigend, als wir eben tatsächlich nur über Ensembles reden können. Zitat:
Je mehr Teilchen im Spiel, desto stärker tritt die Welleneigenschaft in den Vordergrund und es tritt die Gesetzmässigkeit zu tage. Die Wellenfunktion hat keinen Einfluß auf das einzelne Teilchen, sondern auf das Esemble.
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