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Nachricht |
jump'n'run
Gast
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 jump'n'run Verfasst am: 21. Jun 2015 10:06 Titel: Frage zum Doppelspalt und Teilchen |
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Hallo.
Hoffe das ist das richtige Unterforum.
Ich hab eine Frage zum Doppelspalt und den entstehenden Interferenzmustern.
Mir ist klar wie die Interferenzmuster im Wellenmodel entstehen. Ich kann auch akzeptieren, dass Teilchen eben auch als Wellen betrachtet werden können und Elektronen in dem Versuch dann auch ein entsprechendes Muster erzeugen.
Was mir nicht klar ist:
Es heißt ja, dass sich aber nur zwei Linien zeigen wenn man die Teilchen beobachtet.
1. Wie kommt das denn? ^^
2. Wenn Elektronen auch ein Interferenzmuster zeigen, tun das Protonen/Neutronen auch? Und wenn das Muster da auch zu sehen ist, tritt es dann auch z.B. bei He-kernen, also Alpha-Strahlung, auf?
Wo liegt denn da die Grenze ab wann quasi nur noch ein klassisches Zwei-Linies-Muster auftritt?
Oder gibts das Muster direkt nicht mehr, wenn die Teilchen mit anderen wechselwirken? |
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as_string
Moderator
Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5785
Wohnort: Heidelberg
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| as_string Verfasst am: 21. Jun 2015 12:13 Titel: Re: Frage zum Doppelspalt und Teilchen |
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| jump'n'run hat Folgendes geschrieben: | | Hoffe das ist das richtige Unterforum. |
Klar.
| jump'n'run hat Folgendes geschrieben: | Es heißt ja, dass sich aber nur zwei Linien zeigen wenn man die Teilchen beobachtet.
1. Wie kommt das denn? ^^ |
Naja, "beobachten" geht ja immer mit einer Wechselwirkung einher.
Ich denke, man nennt das Dekohärenz oder auch "Kollaps der Wellenfunktion". Vielleicht findest Du weitere Informationen dazu im Internet.
An sich gibt die QM so weit ich weiß darauf aber keine Antwort. Sie stellt nur fest, dass es eben so ist (in Übereinstimmung mit den Beobachtungen / experimentellen Ergebnissen).
| jump'n'run hat Folgendes geschrieben: | 2. Wenn Elektronen auch ein Interferenzmuster zeigen, tun das Protonen/Neutronen auch? Und wenn das Muster da auch zu sehen ist, tritt es dann auch z.B. bei He-kernen, also Alpha-Strahlung, auf?
Wo liegt denn da die Grenze ab wann quasi nur noch ein klassisches Zwei-Linies-Muster auftritt?
Oder gibts das Muster direkt nicht mehr, wenn die Teilchen mit anderen wechselwirken? |
Vor vielen Jahren, als ich mal eine QM-Vorlesung hatte, sagte man noch, dass die bisher größten Objekte, mit denen entsprechende Beugungs-Experimente gemacht wurden, diese 60-Kohlenstoff-atomigen Fullerene (auch "Buckyballs" genannt) waren. Ich könnte mir vorstellen, dass man inzwischen schon größere Objekte verwendet hat...
Prinzipiell ist da ersteinmal keine Beschränkung. Es liegt tatsächlich daran, dass bei einer Wechselwirkung oder bei einem "Beobachten" die Wellenfunktion sich dergestalt verändert, wie es der Beobachtung entspricht. Wenn das Objekt eben bei Schlitz 2 mit irgendetwas anderem wechselwirkt (z. B. ein Lichtquant), dann ist die Wahrscheinlichkeit, dass es durch Spalt 1 ging gerade auf 0 gegangen und dementsprechend verändert sich die Wellenfunktion.
Je größer die Objekte werden, um so schwieriger wird es, solche Wechselwirkungen komplett zu verhindern. Sobald quasi "ständig" Wechselwirkungen stattfinden, wie das bei makroskopischen Objekten normalerweise wohl der Fall ist, verhält sich die Natur klassisch.
Gruß
Marco |
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jump'n'run
Gast
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| jump'n'run Verfasst am: 21. Jun 2015 14:12 Titel: Re: Frage zum Doppelspalt und Teilchen |
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| as_string hat Folgendes geschrieben: |
Naja, "beobachten" geht ja immer mit einer Wechselwirkung einher.
Ich denke, man nennt das Dekohärenz oder auch "Kollaps der Wellenfunktion". Vielleicht findest Du weitere Informationen dazu im Internet.
An sich gibt die QM so weit ich weiß darauf aber keine Antwort. Sie stellt nur fest, dass es eben so ist (in Übereinstimmung mit den Beobachtungen / experimentellen Ergebnissen).
Vor vielen Jahren, als ich mal eine QM-Vorlesung hatte, sagte man noch, dass die bisher größten Objekte, mit denen entsprechende Beugungs-Experimente gemacht wurden, diese 60-Kohlenstoff-atomigen Fullerene (auch "Buckyballs" genannt) waren. Ich könnte mir vorstellen, dass man inzwischen schon größere Objekte verwendet hat...
Prinzipiell ist da ersteinmal keine Beschränkung. Es liegt tatsächlich daran, dass bei einer Wechselwirkung oder bei einem "Beobachten" die Wellenfunktion sich dergestalt verändert, wie es der Beobachtung entspricht. Wenn das Objekt eben bei Schlitz 2 mit irgendetwas anderem wechselwirkt (z. B. ein Lichtquant), dann ist die Wahrscheinlichkeit, dass es durch Spalt 1 ging gerade auf 0 gegangen und dementsprechend verändert sich die Wellenfunktion.
Je größer die Objekte werden, um so schwieriger wird es, solche Wechselwirkungen komplett zu verhindern. Sobald quasi "ständig" Wechselwirkungen stattfinden, wie das bei makroskopischen Objekten normalerweise wohl der Fall ist, verhält sich die Natur klassisch.
Gruß
Marco |
Hmm, danke - verstehe ich nicht 
Eigentlich wechselwirken Teilchen doch immer mit irgendwas. Z.B. durch ihre Ladung oder zumindest schwach durch ihre Masse.
Wo ist denn dann der Unterschied ob ich mir diese Wechselwirkung ansehe oder eben nicht?
Und besonders bei größeren Molekülen hätte ich doch dann die ganze Zeit eine Wechselwirkung. Oder ist dabei das wichtigste, dass jedes Atom gleich ist und sich quasi gleich bewegt etc.? |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18026
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| TomS Verfasst am: 21. Jun 2015 14:43 Titel: |
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Du bist auf eines der großen Rätsel der Quantenmechanik gestoßen.
Wenn du der Meinung bist, dass durch Beobachtung bzw. Messung das Interferenzbild zerstört wird, und du das klassische Muster siehst, jedoch nicht erklären kannst, was Beobachtung oder Messung bedeutet, dann landest du bei der Kollaps-Interpretation der QM.
Wenn du der Meinung bist, dass durch Beobachtung bzw. Messung das Interferenzbild zerstört wird, und du das klassische Muster siehst, jedoch erklären kannst, dass Beobachtung oder Messung immer eine Wechselwirkung bedeutet, dann landest du bei der Everett- oder Viele-Welten-Interpretation der QM.
Letztere behauptet, dass jede Beobachtung oder Messung nur eine normale Wechselwirkung gemäß den Regeln der QM darstellt. Allerdings kann aus einer derartigen Messung kein Kollaps resultieren, das verbieten die Regeln der QM. Alle Möglichkeiten verbleiben, allerdings bleibt für dich nur eine sichtbar, und das erscheint dir wie ein Kollaps zu sein. In Wirklichkeit bleiben jedoch alle Möglichkeiten und zwar für das Elektron, das Messgerät sowie für dich (der Begriff "Aufspaltung in viele Welten" ist jedoch eher falsch).
Im Falle der Kollapsinterpretation existiert immer genau eine "Welt", allerdings muss man in Kauf nehmen, dass man diesen Kollaps postulieren muss und nicht erklären kann. Er unterscheidet sich von einer quantenmechanischen Wechselwirkung, ohne dass man genau sagen könnte, wann nun das eine und wann das andere gilt.
Nun ist es an dir, zu entscheiden, welche Zumutung du lieber akzeptierst: entweder einen postulierten Zauber-Hokuspokus-Kollaps, dafür nur eine "Welt", oder eine formal konsistente Quantenmechanik ohne unerklärbaren "Kollaps", "Messung", u.a. Hokuspokus, dafür mit der logischen Konsequenz unsichtbarer "Zweige". |
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jump'n'run
Gast
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| jump'n'run Verfasst am: 21. Jun 2015 15:01 Titel: |
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Ist jetzt nicht so richtig befriedigend. Klingt alles etwas sehr merkwürdig 
Schade, dass es da keine vollständige Erklärung für gibt. |
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