atomare Teilchen/Wellenobjekte - Rotation induzieren?

kelloggs · Anmeldungsdatum: 08.06.2014 Beiträge: 244

Hallo Werte physikboard Gemeinde,

ich habe wiedermal eine laienhafte, physikalische Frage, aus der ich mir einen praktischen Nutzen erdacht habe aber bevor diese Frage nicht beantwortet wurde zahlt es sich nicht aus über den erdachten Nutzen zu reden. Meine Frage lautet:

Kann man bei atomaren Teilchen (also alle Teilchen oder Teilchenhaufen, die als quantenmechanische Wellen angesehen werden müssen) eine Art Rotation induzieren, die die Energie dieser Teilchen erhöht? Ich möchte sozusagen nicht den Impuls der Teilchen erhöhen sodass sie im Raum in irgendeine Richtung fliegen sondern dass sie an Ort und Stelle bleiben und nur ihre Rotationsenergie zunimmt falls das bei Wellenobjekten überhaupt möglich ist.

Ich freue mich über jede Antwort und verbleibe mit freundlichen Grüßen
kelloggs

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18079

Ja, das funktioniert.

Man kann quantenmechanische Systeme beschreiben, in denen die Energie vom Drehimpuls abhängig ist.

kelloggs · Anmeldungsdatum: 08.06.2014 Beiträge: 244

hallo TomS,

das ist eine gute Nachricht - vorerst - erhöhen wir mal die Anforderungen

Welche Limitationen treten auf wenn man den Drehimpuls von diesen "stehenden" Teilchen noch oben treiben will? Gibt es hier wie bei der normalen, geradlinigen/kreisförmigen Beschleunigung von Teilchen technische Limitationen, die eine beliebige hohe Drehimpulszunahme verhindern (Effekte die verhindern, dass man mehr Energie in den Drehimpuls hineinstecken kann)? Was für Energien kann man bei der Drehimpulserhöhung von einzelnen Teilchen erreichen (sind z.b. Protonen im TeV Bereich wie im Cern möglich? die Energie steckt wie gesagt nur im Drehimpuls des Teilchens) oder zerreist es die Teilchen bei genügend hohem Drehimpuls? Obwohl, bei diesem Szenario müssten die starken Kernkräfte überwunden werden was, rein theoretisch, einen großen Spielraum für die Drehimpulszunahme zulässt oder nicht?

Kannst du mich vielleicht auch auf so eine Vorrichtung verweisen, die den Drehimpuls von Teilchen erhöhen kann (Fotos?) plus ein Verweis auf eine kurze Erklärung, wie man bei einem Wellenobjekt überhaupt einen Drehimpuls von außen induzieren kann? Kann man sich bei diesem Vorgang irgendetwas grafisch vorstellen oder kann man das nur in mathematischen Formeln niederschreiben?

tut mir Leid... das waren jetzt zwölfhundert Fragen und Bitten auf einmal. Ich hoffe man kann die Fragen Schritt für Schritt in für mich nachvollziehbaren Kontext beantworten.

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18079

Bei der Absorption eines Photons durch ein in einem Atom gebundenen Elektron verändert sich der Drehimpuls des Elektrons um eine Einheit. Das Atom nimmt also diesen Drehimpuls auf.

kelloggs · Anmeldungsdatum: 08.06.2014 Beiträge: 244

okay - das heißt dann man kann nur ganze Atome mit Elektronenschalen in Drehung versetzen. Bei einzelnen Protonen gibt es dann keine Möglichkeit eine Drehung zu induzieren. Interpretiere ich das richtig?

Wie sieht es mit den Energiewerten aus? Wieviel Energie kann man in die Drehung von Atomen mit dieser Methode hineinstecken? Ich sag mal soviel: es ist eine absurde Menge Energie, die ich in die Drehung dieser Atome hineinstecken will weil ich Grenzen überschreiten möchte - wer meine Threads kennt weiß von welchen Dimensionen ich rede.

Ich bin aber auch einsichtiger geworden wenn man mir erklärt, dass man diese Energiewerte aus verlusttechnischen, physikbrechenden Gründen nicht erreichen kann.