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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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  #11  
Alt 14.01.22, 14:18
Hawkwind Hawkwind ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 22.07.2010
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Beiträge: 2.695
Standard AW: Elektrisches Feld eines Elektrons

Zitat:
Zitat von Geku Beitrag anzeigen
Eine genau Ortsbestimmung setzt voraus, dass das Elektron ein punktförmiges Objekt darstellt.
Nach gegenwärtigem Stand der Dinge ist es das auch:
https://www.chemie.de/lexikon/Elektron.html
Zitat:
In den bisher möglichen Experimenten zeigen Elektronen keine innere Struktur und können insofern als punktförmig angenommen werden.
Zitat:
Zitat von Geku Beitrag anzeigen
Das wird aber durch zweierlei verhindert:
  1. durch die Heisenbergsche Unschärferelation
  1. Nein, die Heisenbergsche Unschärfe verhindert das keineswegs: sie besagt, eine genaue Ortsmessung geht auf Kosten der Information über den Impuls
    Zitat:
    Zitat von Geku Beitrag anzeigen
  2. durch die endliche Energie des elektrischen Feldes
  3. In der klassischen Physik enthielte das Feld einer Punktladung unbegrenzt Energie; in der Quantenphysik ist das nicht so klar.
    Zitat:
    Zitat von Geku Beitrag anzeigen
Zitat:
Zitat von Geku Beitrag anzeigen
Diese Energie ergibt sich aus dem Produkt des elektrischen Potentials mit der elektrischen Ladung. Das elektrischen Potentials ist das Integral des elektrischen Feldes vom (klassischen ) Elektronenradius bis ins Unendliche. Das elektrische Feld nimmt mit Quadrat der Entfernung ab.

Je weiter man in den Mikrokosmos blicken will, umso höhere Energien müssen angewendet werden. Siehe Cern LHC.
Okay, dann nehmen wir halt das Beispiel, dass wir ein Elektron vorliegen haben, dessen Geschwindigkeit/impuls genau gemessen wurde: seine Aufenthaltswahrscheinlichkeit ist unbegrenzt und sinkt nicht mit 1/r^2
wie sein elektrisches Feld.
Die Identifikation der Aufenthaltswahrscheinlichkeit eines Elektrons mit seinem elektrischen Feld ist Unfug.

Geändert von Hawkwind (14.01.22 um 14:20 Uhr)
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  #12  
Alt 16.01.22, 05:57
schmiereck schmiereck ist offline
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Standard AW: Elektrisches Feld eines Elektrons

Zitat:
Zitat von Hawkwind Beitrag anzeigen
Die Identifikation der Aufenthaltswahrscheinlichkeit eines Elektrons mit seinem elektrischen Feld ist Unfug.
OK, das war in diesem Fall von mir falsch gedacht.
Vielen Dank für die Klarstellung(en).

Dann behält aber der Teil b. der Eingangsfrage seine Berechtigung:

b. Wenn ich ein Elektron durch einen Doppelspalt schicke und danach wieder in Nachbarschaft bringe,
stoßen sich dann die zwei Elektronen(-Wellen) ab und beeinflussen die Bahnen?
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  #13  
Alt 16.01.22, 09:32
Geku Geku ist offline
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Standard AW: Elektrisches Feld eines Elektrons

Zitat:
Zitat von Hawkwind Beitrag anzeigen
Okay, dann nehmen wir halt das Beispiel, dass wir ein Elektron vorliegen haben, dessen Geschwindigkeit/impuls genau gemessen wurde: seine Aufenthaltswahrscheinlichkeit ist unbegrenzt und sinkt nicht mit 1/r^2 wie sein elektrisches Feld.
Wie kann man sich "unbegrenzt" vorstellen? Überall die gleiche Aufenthaltswahrscheinlichkeit oder !=0 ?
__________________
Geschichte wiederholt sich, aber immer anders

Geändert von Geku (16.01.22 um 09:34 Uhr)
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  #14  
Alt 16.01.22, 09:40
Geku Geku ist offline
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Registriert seit: 09.06.2021
Beiträge: 367
Standard AW: Elektrisches Feld eines Elektrons

Zitat:
Zitat von schmiereck Beitrag anzeigen
b. Wenn ich ein Elektron durch einen Doppelspalt schicke und danach wieder in Nachbarschaft bringe, stoßen sich dann die zwei Elektronen(-Wellen) ab und beeinflussen die Bahnen?
Der Durchgang des Elektrons durch den Doppelspalt und die darauf folgende Wechselwirkung sind zweierlei paar Schuhe.

Worauf wolltest du mit dieser Frage hinaus?
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  #15  
Alt 16.01.22, 10:31
Hawkwind Hawkwind ist offline
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Standard AW: Elektrisches Feld eines Elektrons

Zitat:
Zitat von schmiereck Beitrag anzeigen
OK, das war in diesem Fall von mir falsch gedacht.
Vielen Dank für die Klarstellung(en).

Dann behält aber der Teil b. der Eingangsfrage seine Berechtigung:

b. Wenn ich ein Elektron durch einen Doppelspalt schicke und danach wieder in Nachbarschaft bringe, ...
in die Nachbarschaft wovon, von sich selbst?
Wie willst du das machen?

Du kennst vermutlich das Huygenssche Prinzip aus der klassischen Wellenlehre?
Entsprechend verhält sich die Wahrscheinlichkeitswelle des Elektrons: die 2 Spalten werden zu Zentren von Kreiswellen, die dann miteinander interferieren.
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  #16  
Alt 16.01.22, 10:33
Hawkwind Hawkwind ist offline
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Standard AW: Elektrisches Feld eines Elektrons

Zitat:
Zitat von Geku Beitrag anzeigen
Wie kann man sich "unbegrenzt" vorstellen? Überall die gleiche Aufenthaltswahrscheinlichkeit oder !=0 ?
Beides - das ist natürlich eine Idealisierung: beliebig genau die Geschwindigkeit messen kann man auch nicht: jedes Messgerät hat seine Toleranzen.
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  #17  
Alt 16.01.22, 11:13
Geku Geku ist offline
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Standard AW: Elektrisches Feld eines Elektrons

Ich habe einmal gelesen, dass die Heisenbergsche Unschärferelation durch die Messung selbst zu stande kommt. Um den Ort zu bestimmen muss ich das Teilchen z.B. mit Photonen beschießen. Je genauer die Ortsbestimmung sein muss, umso kurzwelliger muss die Stahlung sein. Kurzwelliger Strahlung bedeutet großeren Impuls dieser und damit eine größere Beeinflussung des Impulses des Messobjektes. Dieses Einfluß müsste man aber heraus rechnen könnten.

Also ist Heisenbergsche Unschärferelation unabhängig von diesem Effekt?
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  #18  
Alt 16.01.22, 12:07
Hawkwind Hawkwind ist offline
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Standard AW: Elektrisches Feld eines Elektrons

Zitat:
Zitat von Geku Beitrag anzeigen
Ich habe einmal gelesen, dass die Heisenbergsche Unschärferelation durch die Messung selbst zu stande kommt. Um den Ort zu bestimmen muss ich das Teilchen z.B. mit Photonen beschießen. Je genauer die Ortsbestimmung sein muss, umso kurzwelliger muss die Stahlung sein. Kurzwelliger Strahlung bedeutet großeren Impuls dieser und damit eine größere Beeinflussung des Impulses des Messobjektes. Dieses Einfluß müsste man aber heraus rechnen könnten.

Also ist Heisenbergsche Unschärferelation unabhängig von diesem Effekt?
Was meinst du mit "herausrechnen können"?

Die Unschärfe betrifft m.E. in der Tat Messgeräte. Eine mögliche Formulierung der Heisenbergschen Unschärfe ist IMHO
"Es kann kein Messgerät existieren, das Impuls und Ort zugleich scharf misst."

Dafür gibt es dann auch plausible Begründungen, wie du oben schon skizziert hast.

Das ist mein Verständnis; vielleicht gibt es ja Einwände von den Spezis hier?
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  #19  
Alt 16.01.22, 13:26
Geku Geku ist offline
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Standard AW: Elektrisches Feld eines Elektrons

Zitat:
Zitat von Hawkwind Beitrag anzeigen
Was meinst du mit "herausrechnen können"?
Das Messobjekt erhält eine Stoß durch das Photon und verändert dadurch seinen Impuls.
Diese Änderung kannt doch berücksichtigt werden, oder? Zumindest theoretisch.
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  #20  
Alt 16.01.22, 14:42
Timm Timm ist offline
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Beiträge: 2.973
Standard AW: Elektrisches Feld eines Elektrons

Zitat:
Zitat von Geku Beitrag anzeigen
Also ist Heisenbergsche Unschärferelation unabhängig von diesem Effekt?
Ja, die HU ist die intrinsische Eigenschaft eines Quantenzustands und hängt nicht von Messgeräten und deren Genauigkeit ab.
__________________
Der Verstand schafft die Wahrheit nicht, sondern er findet sie vor - Aurelius Augustinus
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elektromagnetismus, elektron, feldgleichungen

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