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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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  #1  
Alt 21.07.16, 22:08
Plankton Plankton ist offline
Guru
 
Registriert seit: 02.01.2015
Beiträge: 905
Standard Frage zu Stern-Gerlach

Hallo,
es gibt schon ein paar Threads zu dem Thema, aber die sind ziemlich alt und da mir die Moderation schon mal gesagt, dass man in einem solchen Fall ein neues Thema eröffnen soll, mach ich das!

OK, ich schau mir das Experiment in der Simulation an:
https://phet.colorado.edu/sims/stern...erlach_de.html

Sehe ich das ich also richtig, wenn ich als input zu 100% Spin UP z (Atome) habe und messe (1. Magnetfeld) in Spin UP z -Richtung, dann ergibt die Messung wieder zu 100% Spin Up z.
Wenn ich aber beim 2. Mal messe (2. Magentfeld um 180° gedreht) in Spin Down z -Richtung, dann ergibt die Messung zu 100% Spin Down z.

Interpretiere ich da etwas falsch?
(Spin Orientierung = +z UP; Magnetfeld_1 = 0° Winkel; Magnetfeld_2 = 180°)
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  #2  
Alt 01.08.16, 08:07
Plankton Plankton ist offline
Guru
 
Registriert seit: 02.01.2015
Beiträge: 905
Standard AW: Frage zu Stern-Gerlach

https://phet.colorado.edu/sims/stern...erlach_de.html

Kann mir niemand bei der einfachen Sache eine kleine Hilfestellung geben?

input zu 100% Spin Up z (Atome)
1. Messung (1. Magnetfeld) = wieder zu 100% Spin Up z.
2. Messung (2. Magnetfeld um 180° gedreht) = dann ergibt die Messung zu 100% Spin Down z.

(Spin Orientierung = +z Up; Magnetfeld_1 = 0° Winkel; Magnetfeld_2 = 180°)

Interpretiere ich da etwas falsch?
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  #3  
Alt 01.08.16, 08:46
Ich Ich ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 18.12.2011
Beiträge: 1.748
Standard AW: Frage zu Stern-Gerlach

Mir ist die Frage nicht klar. Wenn die Atome im +z - Zustand präpariert sind, und du misst den Spin in z-Richtung, dann kommt jedesmal +z raus. Du kannst nicht in +z oder -z-Richtung messen, sonder nur in z oder x oder y oder so. + oder - sind dann das Ergebnis dieser Messung.
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  #4  
Alt 01.08.16, 11:18
Plankton Plankton ist offline
Guru
 
Registriert seit: 02.01.2015
Beiträge: 905
Standard AW: Frage zu Stern-Gerlach

Zitat:
Zitat von Ich Beitrag anzeigen
Mir ist die Frage nicht klar. Wenn die Atome im +z - Zustand präpariert sind, und du misst den Spin in z-Richtung, dann kommt jedesmal +z raus. Du kannst nicht in +z oder -z-Richtung messen, sonder nur in z oder x oder y oder so. + oder - sind dann das Ergebnis dieser Messung.
Im Eingangspost hatte ich mich etwas ungeschickt ausgedrückt. Aber ansonsten ist das alles klar, deswegen habe ich ja extra die Winkel mit dazu geschrieben (1. Magnetfeld 0°; 2. Magnetfeld 180°).

Jedenfalls ist das Ergebnis wie geschildert:
input zu 100% Spin Up z
1. Messung (1. Magnetfeld 0°) = wieder zu 100% Spin Up z.
2. Messung (2. Magnetfeld um 180° gedreht) = dann ergibt die Messung zu 100% Spin Down z.
TEST

Ich wollte erstmal wissen, ob ich da etwas falsch interpretiere! Weil meine 2. Frage wäre, warum die 2. Messung immer Spin Down z ergibt, obwohl das Magnetfeld doch nur um 180° gedreht ist. Nord/Süd quasi vertauscht.
Die klassische Vorstellung wäre ja irgendwie so, dass die Ablenkung durch die Polarisierung immer noch die gleiche ist, eben nur auf dem Kopf diesmal und auch bei der 2. Messung Spin Up z rauskommt.
Ich verstehe zwar, dass die 1. Messung und die 2. Messung zwei verschiedene Messungen sind, faktisch, aber der Rest erschließt sich mir nicht.
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  #5  
Alt 01.08.16, 12:06
Ich Ich ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 18.12.2011
Beiträge: 1.748
Standard AW: Frage zu Stern-Gerlach

Zitat:
Zitat von Plankton Beitrag anzeigen
Ich verstehe zwar, dass die 1. Messung und die 2. Messung zwei verschiedene Messungen sind, faktisch, aber der Rest erschließt sich mir nicht.
Nein, sind sie nicht. Du misst in beiden Fällen den Spin entlang der z-Achse. Wenn du das Magnetfeld drehst, dann wird Spin+ nach unten statt nach oben abgelenkt, aber das war's auch schon.
Eine andere Messung wäre es, wenn du das Magnetfeld um 90° drehst.
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  #6  
Alt 01.08.16, 12:38
Plankton Plankton ist offline
Guru
 
Registriert seit: 02.01.2015
Beiträge: 905
Standard AW: Frage zu Stern-Gerlach

Zitat:
Zitat von Ich Beitrag anzeigen
Nein, sind sie nicht. Du misst in beiden Fällen den Spin entlang der z-Achse. Wenn du das Magnetfeld drehst, dann wird Spin+ nach unten statt nach oben abgelenkt, aber das war's auch schon.
[...]
Dann kommt bei der 2. Messung also auch 100% "Spin Up z" raus?
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  #7  
Alt 01.08.16, 13:51
Ich Ich ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 18.12.2011
Beiträge: 1.748
Standard AW: Frage zu Stern-Gerlach

Ja.
.......
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  #8  
Alt 01.08.16, 13:59
Plankton Plankton ist offline
Guru
 
Registriert seit: 02.01.2015
Beiträge: 905
Daumen hoch AW: Frage gelöst!

Ach so, OK. VIELEN DANK!
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  #9  
Alt 02.09.16, 21:30
Plankton Plankton ist offline
Guru
 
Registriert seit: 02.01.2015
Beiträge: 905
Standard AW: Frage zu Stern-Gerlach

Wenn ich ein Silberatom im Zustand habe, dass eine Messung zu 50% Wahrscheinlichkeit in jede Raumrichtung zeigt (z.B. Spin Up y,x,z) ist das dann ein purer Zustand? Oder ein gemischter Zustand?
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  #10  
Alt 03.09.16, 17:42
Hawkwind Hawkwind ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 22.07.2010
Ort: Rabenstein, Niederösterreich
Beiträge: 2.314
Standard AW: Frage zu Stern-Gerlach

Zitat:
Zitat von Plankton Beitrag anzeigen
Wenn ich ein Silberatom im Zustand habe, dass eine Messung zu 50% Wahrscheinlichkeit in jede Raumrichtung zeigt (z.B. Spin Up y,x,z) ist das dann ein purer Zustand? Oder ein gemischter Zustand?
Für ein einzelnes Silberatom macht die Frage so keinen Sinn: Dichtematrix, gemischte und reine Zustände sind Konzepte für Mehrteilchensysteme.

In deinem Beispiel liegt eine Superposition der Art

|Psi> = 1/sqrt(2) |up> + 1/sqrt(2) |down>

vor. Ein Gemisch läge z.B. vor, wenn du ein Ensemble von Atomen betrachtest, von denen 50% im Zustand |up> und 50% im Zustand |down> sind.

Geändert von Hawkwind (05.09.16 um 09:57 Uhr) Grund: Typo
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