Materiewellen und Doppelspalt Flashcards
Sie wissen, was Materiewellen sind und können ihre Wellenlänge berechnen.
Broglie Materiewelle:
λ = h/mv
Beim Licht mussten wir uns schon daran «gewöhnen», dass gewisse Eigenschaften nur mit dem Wellenmodell und andere nur mit dem Teilchenmodel erklärt werden können.
Wie ist es nun mit dem Elektron? Ist das ein Teilchen oder eine Wellen?
Der amerikanische Physiker Richard Feynman dazu:
«Es ist keins von beiden!»
Die Modelle können nicht zu einem einzigen, konsistenten Bild vereinigt werden.
Doppelspaltexperiment
Wie sieht die Verteilung der Einschüsse auf der Wand aus, wenn in einem Gedankenexperiment ein Maschinengewehr mit einer gewissen Streuung
gegen den Doppelspalt schiesst?
Wie, wenn der eine, dann der andere Spalt abgedeckt wird? Wie hängen die Verteilungen zusammen?
Welche Beobachtungen macht man mit Wasserwellen?
Weshalb ist die Summe der Verteilungen beim Durchgang durch je einen einzelnen der beiden Spalten nicht gleich der Verteilung, wenn beide Spalten offen sind?
Nun werden Elektronen durch den Doppelspalt
geschossen. Erwarten Sie ein Resultate wie bei
den Gewehrkugeln oder wie bei den Wasserwellen?
Was ist die erstaunliche Konsequenz?
Beim Doppelspaltexperiment mit Elektronen fliegen Elektronen durch zwei Spalten auf einen dahinter liegenden Schirm, der den Ort ihres Auftreffens registriert (Fotoplatte, Detektor). Auf dem Schirm wird (wie in den vorherigen Texten beschrieben) ein Interferenzmuster sichtbar, das auf die Welleneigenschaften der Elektronen hinweist. Elektronen sind also nicht einfach Kugeln, wie man klassischerweise annimmt.
Das zweite Bild stammt von einer Aufnahme, bei der nur einer der beiden Spalten geöffnet war. Das Interferenzmuster ist verschwunden.
