Teilchenort

Quadratur des Eises · Gast

Meine Frage:
guten abend!
Mir ist die Frage gekommen, ob man den Weg, den ein Photon/ Elektron/ Fulleren oder so genommen hat, zurück interpretieren kann, wenn es durch den Doppelspalt an einem Schirm landet.
Diese Objekte bewegen sich doch linear, dann müssten man doch im Nachhinein feststellen können, durch welchen Spalt es geflogen ist, oder?

Meine Ideen:
Mein physikalischer hintergrund ist Physik anfang/mitte 1. Semester smile

Lowl3v3l · Gast

Nein das kann man so nicht sagen, zumal du , sofern du das teilchen gerade betrachtest, immer entweder die teilcheneigenschaften oder die welleneigenschaften zeigst. insofern ist schon diese grundidee der linearen bewegung abhängig davon was du zeigen willst, aufgrund des Welle-Teilchen Dualismus. Auch bedeutsam ist in dem Zusammenhang die unschärferelation, die sinngemäß besagt das je genauer du den ort eines teilchen kennst, du seinen impuls umso ungenauer kennst. du kannst also den ort eines teilchens niemals absolut genau bestimmen, sondern nur gewisse wahrscheinlichkeiten angeben^^ von daher ists essig mit deiner idee da das "teilchen" nicht durch einen spalt geht, sondern eher durch beide gleichzeitig. aber auch das trifft es nicht so ganz^^ Es kann z.B. ja auch mit sich selbst interferrieren.

Merkspruch : Alles hat etwas welliges, etwas körniges und etwas stochastisches.

mfg

Quadratur des Eises · Gast

hui das ging ja schnell mit deiner Antwort, danke dafür!

Aber wenn man jetzt eine Wegstrecke von 300000 km zwischen photonenquelle und Schirm hat, dann muss das Photon nach 1s doch quasi in einer 2-dimensionalen "Wahrescheinlichkeitsebene" parallel zum Schirm ganz knapp vor diesem liegen, da es sich ja mit fast 300000 km/s bewegt, oder?

Lowl3v3l · Gast

du solltest dich von der Vorstellung des Teilchens lösen Augenzwinkern

das trifft es einfach nicht da es keine reinen Teilchen gibt. man kann stets nur einen raum ( per Schrödingergleichung bestimmbar) bestimmter aufenthaltswahrscheinlichkeit definieren. es muss sich auch nicht auf einer ebene bewegen, sondern ledigleich im R3 sein.

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18062

Wenn du schon eine 'anschauliche' Beschreibung der 'Teilchenbahn' in der QM haben möchtest, dann doch die entsprechend des Feynmanschen Pfadintegrals. Das Teilchen (besser: das Quantenobjekt) bewegt sich entlang allermöglichen Pfade (einschließlich derer, die den Mond 17 Mal umrunden :-); alle diese Pfade interferieren miteinander entsprechend einer komplexen Phase exp(iS) wobei S das Wirkungsintegral entlang des jeweiligen Pfades ist. Die Wellenfunktion entspricht dann dem Interferenmuster dieser Pfade (d.h. das Interferenzmuster existiert unabhängig von einem Schirm, Photoplatte o.ä. immer als qm Wellenfunktion). Die Wellenfunktion enthält die Wahrscheinlichkeit, ein Teilchen zu einer bestimmten Zeit an einem bestimmten Ort zu finden.

Mathematisch: die Propagation (x, t) zu (x', t') wird beschrieben durch das Pfadintegral

mit

Man kann übrigens mathematsich zeigen, dass der Hauptbeitrag zum Pfadintegral von den Pfaden stammt, die die klassische Bewegungsgleichung (näherunsgweise) lösen, sich also am (in der Umgebung des) klassischen Pfades befinden.