Doppelspaltexperiment mit einzelnen Elektronen

Abc 123 · Gast

Meine Frage:
Hallo Leute;)
Ich habe eine Frage zum Doppelspalt-/Biprismaexperiment bei dem einzelne Elektronen durchgeschossen werden, es kommt hierbei ja zu Interferenz, meine Frage wäre.
1. Warum kommt es trotzdem zu Interferenz?
2. Gibt es eine grundlegendere Erklärung dafür, denn die Wahrscheinlichkeit beschreibt ja nur die Tatsache, dass es passiert, aber nicht warum.

Meine Ideen:
Soweit ich weiß, sagt man, dass das Elektron nicht lokalisiert werden kann und somit als Wahrscheinlichkeitswelle durch beide Spalte geht, aber wie kann das mathematisch beschrieben werden?

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18065

Deine Idee bzgl. der Wahrscheinlichkeitswelle, bzw. besser formuliert der sog. Wellenfunktion, ist zunächst mal korrekt. Jedes einzelne Elektron wird mittels einer Wellenfunktion beschrieben, also als ein ausgedehntes Objekt, das "beide Spalte sieht" und "mit sich selbst" interferiert. Mathematisch beschreibt man dies mittels einer komplexen Wellenfunktion, die der Schrödingergleichung genügt.

Eine mathematisch äquivalente Formulierung stellt der Pfadintegralformalismus dar, der statt einer Wellenfunktion die Gesamtheit aller (unendlich vieler) denkbaren Wege des Elektrons benutzt; jedem Weg wird eine Amplitude zugeordnet, und alle diese Amplituden interferieren miteinander.

Während also die Schrödingergleichung ein ausgedehntes Objekt benutzt, verwendet man im Pfadintegral sozusagen alle denkbaren Wege eines punktförmigen Objektes.

Wir wissen damit nicht, was so ein Elektron ist und warum es sich so verhält; wir wissen jedoch, wie man das mathematisch beschreibt.

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18065

Beitrag von kelloggs abgespalten