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Paul221
Gast
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 Paul221 Verfasst am: 09. Mai 2018 11:39 Titel: Frage zur Heisenbergschen Unschärferelation am Doppelspalt |
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Meine Frage:
Guten Tag.
Vorab, ich bin Schüler und kein Physiker. 
Ich beschäftige mich zur Zeit mit der Heisenbergschen Unschärferelation, welche ja bekanntlich besagt, dass das genaue Bestimmen der Ortsunschärfe bzw. des Ortes zu lasten der Impulsunschärfe geht, diese also vergrößert.
Wenn ein Quantenobjekt durch einen Doppelspalt verläuft, wird ja der Ort relativ genau lokalisiert und dadurch steigt die Impulsunschärfe, weshalb man sagen kann, dass eine kleine Spaltbreite ein breiteres Interferenzmuster erzeugt, oder liege ich falsch?
Nun zu meiner Frage:
Wenn nun genau bestimmt wird durch welchen Spalt ein Quantenobjekt gegangen ist, wird der Ort ja fast exakt (oder exakt?) bestimmt, wodurch sich die Impulsunschärfe eigentlich noch stärker vergrößern und sich damit das Interferenzmuster noch weiter verbreitern müsste, doch nun entstehen lediglich zwei Streifen und kein Interferenzmuster mehr.
Stellt dies eine Ausnahme in der Heisenbergschen Unschärferelation dar und wie lässt sich dies erklären?
Mich wundert einfach, dass die "exakteste" Lokalisierung durch die Bestimmung der Spalt-Wahl in diesem Versuch die Impulsunschärfe nicht extrem ansteigen lässt.
Wäre nett, wenn jemand versuchen könnte mir eine Begründung zu diesem Sachverhalt zu erklären.
Meine Ideen:
Meine Idee:
Kollabiert durch die Messung eventuell die gesamte Wellenfunktion und die Heisenbergsche Unschärferelation findet keine Anwendnung mehr, da das Quantenobjekt nun mehr Teilchen- , als Wellen-Eigenschaften besitzt und so genauer bestimmt werden kann/wurde und keine Unschärfe mehr besteht?
Ist es so, dass die Wellenfunktion des Quantenobjektes zum Zeitpunkt der Messung kollabiert und es nun lediglich einen von zwei exakt definierten Zuständen (Spalt1 & Spalt2) annehmen kann, wodurch es nicht mehr zur Interferenz kommen kann, und folglich auch die Impulsunschärfe gleich 0 oder zumindest sehr klein ist?
Stellt dies also eine Ausnahme in der Heisenbergschen Unschärferelation dar, oder darf die Heisenbergsche Unschärferelation hier nicht mehr angewendet werden, da es durch die Messung (= Wechselwirkung) genauer bestimmt wird und somit kein "unscharfes" Qunantenobjekt mehr darstellt?
MfG Paul
Zwei Beiträge zusammengefasst, damit es nicht so aussieht, als ob schon jemand antwortet. Steffen |
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elbilo
Anmeldungsdatum: 12.02.2018
Beiträge: 152
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| elbilo Verfasst am: 10. Mai 2018 11:02 Titel: Re: Frage zur Heisenbergschen Unschärferelation am Doppelspa |
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Da hier ja noch kein Fachmann geantwortet hat, probier ich es als Schüler mal und bitte auch, falls nötig, um Korrektur.
| Paul221 hat Folgendes geschrieben: |
Wenn ein Quantenobjekt durch einen Doppelspalt verläuft, wird ja der Ort relativ genau lokalisiert und dadurch steigt die Impulsunschärfe, weshalb man sagen kann, dass eine kleine Spaltbreite ein breiteres Interferenzmuster erzeugt, oder liege ich falsch?
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Das steht ja auch im Einklang mit dem Wellenmodell des Quantenobjekts und dem am Doppelspalt vorhandenen geometrischen Beziehungen.
| Paul221 hat Folgendes geschrieben: |
Wenn nun genau bestimmt wird durch welchen Spalt ein Quantenobjekt gegangen ist, wird der Ort ja fast exakt (oder exakt?) bestimmt, wodurch sich die Impulsunschärfe eigentlich noch stärker vergrößern und sich damit das Interferenzmuster noch weiter verbreitern müsste, doch nun entstehen lediglich zwei Streifen und kein Interferenzmuster mehr.
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Misst du das Quantenobjekt, so lokalisierst du dieses - in diesem Fall ist es kein Quantenobjekt mehr, sondern ein Teilchen. Die Heisenberg'sche Unschärferelation lässt sich nicht mehr anwenden.
| Paul221 hat Folgendes geschrieben: |
Kollabiert durch die Messung eventuell die gesamte Wellenfunktion und die Heisenbergsche Unschärferelation findet keine Anwendnung mehr, da das Quantenobjekt nun mehr Teilchen- , als Wellen-Eigenschaften besitzt und so genauer bestimmt werden kann/wurde und keine Unschärfe mehr besteht? |
So ungefähr. Das Teilchen besitzt bei der Messung keine Welleneigenschaft mehr.
| Paul221 hat Folgendes geschrieben: |
Ist es so, dass die Wellenfunktion des Quantenobjektes zum Zeitpunkt der Messung kollabiert und es nun lediglich einen von zwei exakt definierten Zuständen (Spalt1 & Spalt2) annehmen kann, wodurch es nicht mehr zur Interferenz kommen kann, und folglich auch die Impulsunschärfe gleich 0 oder zumindest sehr klein ist? |
Genau. Durch die Messung fällt die Welleneigenschaft und somit sie Superposition des Teilchens weg. Es kann also nicht mehr zur Interferenz kommen. |
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index_razor
Anmeldungsdatum: 14.08.2014
Beiträge: 3259
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| index_razor Verfasst am: 10. Mai 2018 19:26 Titel: |
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| Paul221 hat Folgendes geschrieben: | Meine Frage:
Guten Tag.
Vorab, ich bin Schüler und kein Physiker. :)
Ich beschäftige mich zur Zeit mit der Heisenbergschen Unschärferelation, welche ja bekanntlich besagt, dass das genaue Bestimmen der Ortsunschärfe bzw. des Ortes zu lasten der Impulsunschärfe geht, diese also vergrößert.
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Die Unschärferelation besagt qualitativ, daß jeder Zustand, der eine genaue Vorhersage des Ortes des Teilchens erlaubt, nur eine ungenaue Vorhersage seines Impulses erlaubt und umgekehrt.
| Zitat: |
Wenn ein Quantenobjekt durch einen Doppelspalt verläuft, wird ja der Ort relativ genau lokalisiert und dadurch steigt die Impulsunschärfe, weshalb man sagen kann, dass eine kleine Spaltbreite ein breiteres Interferenzmuster erzeugt, oder liege ich falsch?
Nun zu meiner Frage:
Wenn nun genau bestimmt wird durch welchen Spalt ein Quantenobjekt gegangen ist, wird der Ort ja fast exakt (oder exakt?) bestimmt, wodurch sich die Impulsunschärfe eigentlich noch stärker vergrößern und sich damit das Interferenzmuster noch weiter verbreitern müsste, doch nun entstehen lediglich zwei Streifen und kein Interferenzmuster mehr.
Stellt dies eine Ausnahme in der Heisenbergschen Unschärferelation dar und wie lässt sich dies erklären?
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Nein, es gibt keine Ausnahme und die Unschärferelation trifft auf jeden Quantenzustand zu, egal wie lokalisiert er ist. Ich denke du bringst zwei Dinge durcheinander. Die Abwesenheit von Interferenz bedeutet nur, daß keine kohärente Überlagerung von Ortszuständen vorliegt, sondern ein sogenanntes Gemisch. Es bedeutet nicht, daß die Impulsunschärfe klein ist oder sogar verschwindet. Also liegt in deiner Beschreibung der Situation kein offensichtlicher Widerspruch vor. Lediglich deine Folgerung von einem inkohärenten Zustand auf verschwindende Impulsunschärfe ist nicht gerechtfertigt. |
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