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E=hf für Masseteilchen
 
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aaabbb



Anmeldungsdatum: 26.09.2013
Beiträge: 509

Beitrag aaabbb Verfasst am: 17. Dez 2016 17:58    Titel: E=hf für Masseteilchen Antworten mit Zitat

Hallo,
die Formel E=hf gibt doch die Energie eines Phonons N mit der Frequenz f an.
E ist dann also die Gesamtenergie des Photons.

Wie sieht das ganze aber bei Masseteilchen also z.B. Elektronen aus?
Nach deBroglie gilt ja dort auch E=hf.
Was ist aber hier mit E gemeint?
Ich meine ein Masseteilchen hat ja im Gegensatz zu Photonen auch eine Ruheenergie.
trxre
Gast





Beitrag trxre Verfasst am: 17. Dez 2016 19:38    Titel: Antworten mit Zitat

E ist weiterhin die gesamte Energie des Elektrons.
Bei der Formel E=h*f ist f abhängig von der Masse des Elektron und dessen Geschwindigkeit:
DeBroglie-Wellenlänge: .
Wobei du hier bei der Berechnung auch bei schnellen Elerktronen die relative Massenzunahme beachten musst.
Wenn du diese berechnete Wellenlänge dann in deine Formel einsetzt kommt ungefähr der Wert heraus, den man auch als Gesamtenergie nach der Relativitätstheorie erhalten würde:
!
aaabbb



Anmeldungsdatum: 26.09.2013
Beiträge: 509

Beitrag aaabbb Verfasst am: 17. Dez 2016 20:49    Titel: Antworten mit Zitat

Mit Gesamtenergie meinst du jetzt?
-kinetische und potentielle Energie
oder
-kinetische Energienund Ruheenergie?

So ganz ist mir das noch nicht klar. Beim Photon scheint es mir logisch zu sein. Denn wenn es keine Masse (bzw. Ladung) hat, kann es weder eine Ruheenergie noch potentielle Energie besitzen.
Aber bei einem Masseteilchen gibt es ja sowohl eine potentielle Energie als auch eine Ruheenergie. Die potentielle Energie höngt ja von der Lage im Potentialfeld ab und die Ruheenergie von der Masse.
Wenn ich jetzt also sage die Gesamtenergie eines z.B. Neutrons beträgt 10keV (der Wert ist einfach mal so von mir gewählt) aus was setzen sich dann diese 10keV zusammen?
jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8210

Beitrag jh8979 Verfasst am: 17. Dez 2016 20:56    Titel: Re: E=hf für Masseteilchen Antworten mit Zitat

aaabbb hat Folgendes geschrieben:

die Formel E=hf gibt doch die Energie eines Phonons N mit der Frequenz f an.

Vielleicht mal als aufwärmende Gedankenübung: Was ist denn die Frequenz eines Photons?
Zitat:

Wie sieht das ganze aber bei Masseteilchen also z.B. Elektronen aus?
Nach deBroglie gilt ja dort auch E=hf.
Was ist aber hier mit E gemeint?
Ich meine ein Masseteilchen hat ja im Gegensatz zu Photonen auch eine Ruheenergie.

Am besten sieht das gar nicht aus. Die deBroglie-Wellenlaenge ist schon eine (schlimme) Krücke... die Frequenz ist zu rein gar nichts nütze.

Das hatte ich Dir auch schon hier geschrieben:
http://www.physikerboard.de/ptopic,287541.html#287541
Seitdem hat sich nichts an der Quantenphysik geändert.
aaabbb



Anmeldungsdatum: 26.09.2013
Beiträge: 509

Beitrag aaabbb Verfasst am: 17. Dez 2016 21:12    Titel: Antworten mit Zitat

Ja die Frequenz eines Photons ist doch 1/T, T ist die Periodendauer der Lichtwelle.

Warum ich diese Frage stelle ist, dass wir bei der "Herleitung" der Schrödingergleichung folgende Überlegung tätigen:



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jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8210

Beitrag jh8979 Verfasst am: 17. Dez 2016 21:17    Titel: Antworten mit Zitat

aaabbb hat Folgendes geschrieben:
Ja die Frequenz eines Photons ist doch 1/T, T ist die Periodendauer der Lichtwelle.

Welche Lichtwelle? Ich denke es geht um Photonen...
Zitat:

Warum ich diese Frage stelle ist, dass wir bei der "Herleitung" der Schrödingergleichung folgende Überlegung tätigen:

Die QM kann nicht aus der klassischen Physik hergeleitet werden. Alle Versuche in diese Richtung sind also mehr oder weniger gute Krücken, um die QM plausibel zu machen (was immer "plausibel" ist). In diesem Fall würde ich -vorsichtig ausgedrückt- sagen, eher weniger gut diese Krücke ...
aaabbb



Anmeldungsdatum: 26.09.2013
Beiträge: 509

Beitrag aaabbb Verfasst am: 17. Dez 2016 22:35    Titel: Antworten mit Zitat

Die Gleichung E=hf gibt doch den Welle Teilchen Dualismus wieder. E ist dabei die Energie des Teilchens und f die Frequenz der Welle.

Aber die Frage ist halt was ist mit der Energie E des Teilchens gemeint.
-meint man da die Summe aus kin und pot Energie
Oder
-kin Energie und Ruheenergie (diese ist ja praktisch in der Masse des Teilchens gespeichert)
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 13864

Beitrag TomS Verfasst am: 17. Dez 2016 23:39    Titel: Antworten mit Zitat

aaabbb hat Folgendes geschrieben:
Die Gleichung E=hf gibt doch den Welle Teilchen Dualismus wieder. E ist dabei die Energie des Teilchens und f die Frequenz der Welle.

Aber die Frage ist halt was ist mit der Energie E des Teilchens gemeint.
-meint man da die Summe aus kin und pot Energie
Oder
-kin Energie und Ruheenergie (diese ist ja praktisch in der Masse des Teilchens gespeichert)

Deine Überlegung bzgl. E = hf gilt nur für Photonen, also masselose für Teilchen. Für diese gilt jedoch die Schrödingergleichung der nicht-relativistischen Quantenmechanik explizit nicht!

Wenn du stattdessen mit massebehafteten Teilchen und deren deBroglie-Wellenlänge argumentieren möchtest, dann musst du auch die entsprechenden Gleichungen verwenden. Die Frequenz f hängt dann mit dem Impuls p zusammen.

Nur für Photonen gilt wegen m = 0 der Spezialfall


_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.


Zuletzt bearbeitet von TomS am 18. Dez 2016 11:38, insgesamt einmal bearbeitet
jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8210

Beitrag jh8979 Verfasst am: 17. Dez 2016 23:47    Titel: Antworten mit Zitat

aaabbb hat Folgendes geschrieben:
Die Gleichung E=hf gibt doch den Welle Teilchen Dualismus wieder. E ist dabei die Energie des Teilchens und f die Frequenz der Welle.
Kannst Du das konkretisieren?

(Ich denke nicht ...)
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