Wellenpakete - Masse

Dollmmino · Gast

Hallo,
Ich studiere Physik im dritten Semester. Wir sind gerade bei der Quantenphysik angelangt und ich habe soweit alle Ansätze verstanden, jedoch leuchtet mir eins nicht ganz so ein. Wieso folgt aus Experimenten, dass Masse durch ein Wellenpaket dargestellt wird? Das war eines der ersten Dinge die wir festgelegt haben, zuvor hatten wir de-Broglie, EM-Wellen (klassisch) und Materiewellen -> Masse als Wellenpaket. Wieso kann man sowas annehmen? Ich verstehe das jetzt so: In der Quantenphysik wird die Ausbreitung von Quantenobjekten durch Wahrscheinlichkeitswellen beschrieben, heißt ist die Masse ein Wellenpaket besagt das doch direkt, dass der Ort eine gewisse "Unschärfe" hat, aber ich dachte das schließt man aus einem Experiment oder so und nimmt es nicht direkt an. Und wieso eigentlich Wellenpaket? Das hat ja mehrere Peaks, wieso kann ich Masse nicht nur durch einen einzigen ausdrücken?
Danke fürs helfen smile

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TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18049

Aus den Experimenten folgt, dass Quantenobjekte (Photonen, Elektronen, ganze Atome und sogar Moleküle) Interferenzphänomene zeigen, also (zumindest teilweise) mittels Wellen beschrieben werden müssen.

Für freie Teilchen sind ebene Welle mit festem und erhaltenem Impuls ein sinnvoller Ansatz. i.A. kann die Form der Wellen jedoch nicht vorgegeben werden, sondern ergibt sich aus der Dynamik des jeweiligen Systems (Potential, Wechselwirkungen, ...).

In der Quantenmechanik wird diese durch die Schrödingergleichung beschrieben; die Wahrscheinlichkeitswellen (und somit ihre Form) ergeben sich als Lösung Schrödingergleichung.

Die Wahrscheinlichkeitswellen sind selbst nicht direkt beobachtbar, allerdings kann man mathematisch daraus messbare Größen herauspräparieren (Eigen- und Erwartungswerte quantenmechanischer Operatoren); die theoretisch vorhergesagten Werte stimmen mit den experimentell ermittelten überein.