Quantenphysik Flashcards
Erkläre den Welle-Teilchen-Dualismus
Der Welle-Teilchen-Dualismus besagt, dass Licht und Materie sowohl Teilchen- als auch Welleneigenschaften besitzen, je nach Experiment können sie sich wie Teilchen oder wie Wellen verhalten.
Zum Beispiel zeigt Licht in manchen Experimenten Wellenverhalten (z. B. bei der Beugung), während es in anderen (z. B. beim Photoeffekt) Teilchenverhalten zeigt.
Ist ein fundamentales Konzept der Quantenmechanik, widerspricht der klassischen Physik in der etwas entweder ein Teilchen oder eine Welle ist.
Was ist Quantenmechanik?
Die Quantenmechanik ist ein Bereich der Physik, der sich mit den Verhaltensweisen von sehr kleinen Teilchen, wie Atomen, Elektronen und Photonen, befasst.
- Es können nur Wahrscheinlichkeiten ermittelt werden.
Erkläre Heisenbergsche Unschärferelation
Die Heisenbergsche Unschärferelation ist ein fundamentales Prinzip der Quantenmechanik, das besagt, dass es grundsätzlich unmöglich ist, bestimmte Paare von physikalischen Größen, wie Position und Impuls eines Teilchens, gleichzeitig mit beliebiger Genauigkeit zu messen.
Je genauer man eine dieser Größen misst, desto ungenauer wird die Messung der anderen.
Erkläre den Tunneleffekt
Der Tunneleffekt ist ein Phänomen der Quantenmechanik, bei dem ein Teilchen, wie ein Elektron, eine Energiebarriere “durchqueren” kann, selbst wenn es nicht genug Energie hat, um diese Barriere nach den klassischen Gesetzen der Physik zu überwinden.
Auf der Quantenebene verhält sich das Teilchen nicht wie ein klassisches Objekt, das nur dann eine Barriere überwinden kann, wenn seine Energie größer ist als die der Barriere. Stattdessen existiert das Teilchen als Welle und hat eine gewisse Wahrscheinlichkeit, sich auf der anderen Seite der Barriere zu finden, selbst wenn es klassisch “nicht genug Energie” hat, um sie zu durchdringen.
- Tritt zum Beispiel bei radioaktivem Zerfall auf
Beschreiben Sie zwei wesentliche „Neuheiten“, in der sich die Quantenphysik von der klassischen Physik unterscheidet!
- Wahrscheinlichkeiten statt Determinismus
- Experiment/Beobachtung beeinflusst Messergebnis/Quantenmechanischen Zustand
- Verschränkung von Zuständen
