Uriezzo |
Verfasst am: 22. März 2013 13:44 Titel: |
|
Weder noch: Beide Erklärungen sind falsch. Zunächst ist die komplementäre Größe zum Ort der Impuls und nicht die Energie: Die Sigmas sind Standardabweichungen. Das bedeutet, dass ein Zustand mit einer kleinen Ortsunschärfe eine entsprechend größere Impulsunschärfe aufweisen muss und umgekehrt. Mit der Energie hat das zunächst einmal nichts zu tun. Die komplementäre Größe zur Energie ist wiederum die Zeit. Allerdings lässt sich in der Quantenmechanik keine Energie-Zeit-Unschärfe analog der Orts-Impuls Unschärfe formulieren, da die Zeit in der QM ein Parameter und kein Operator ist. Einige Physiker sprechen allerdings davon, dass eine kurze Lebensdauer eines Zustandes eine entsprechend größer Unschärfe der Energie nach sich zieht. Das wäre dann auch auf Dein Alphateilchen und den Tunneleffekt anwendbar. Was den Tunneleffekt anbelangt, ziehe ich eine andere Erklärung vor: Zustände werden in der QM in der Ortsdarstellung mit Hilfe von Wellenfunktionen beschrieben. Das Betragsquadrat so einer Wellenfunktion entspricht der Wahrscheinlichkeit, ein Teilchen an einem bestimmten Ort zu detektieren. Diese Wellenfunktionen sind Lösungen einer Wellengleichung, der Schrödingergleichung. Bei endlich hohen Potentialbarrieren werden solche Wellenfunktionen im Inneren der Barriere nicht einfach plötzlich 0, sondern sie fallen exponentiell ab. Hat die Barriere nun eine geringe Länge, so ergibt sich aufgrund des exponentiellen Abfalls, dass die Wellenfunktion am anderen Ende der Barriere noch einen einigermaßen hoehn Wert aufweist und damit das Teilchen auch eine nicht verschwindende Aufenthaltswahrscheinlichkeit jenseits der Barriere hat. Solche Phänomene findet man übrigens nicht nur in der Quantenmechanik, sondern überall, wo Wellen eine Rolle spielen (z.B. Tunneleffekt bei Totalreflexion von Lichtwellen, Eindringtiefe von Magnetfeldern in Supraleiter etc). Er ist als solcher zunächstmal vollkommen klassisch erklärbar. |
|