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Die stehende Welle
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antaris



Anmeldungsdatum: 12.12.2022
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Beitrag antaris Verfasst am: 26. Dez 2022 09:03    Titel: Die stehende Welle Antworten mit Zitat

Hallo zusammen,

mir ist heute früh eine Frage zu den stehenden Wellen in den Sinn gekommen.

Der Wellencharakter der Teilchen kann ja mit makroskopischen Wellen verglichen werden. Wenn man z.B. eine Schüssel mit Wasser gleichmäßig schwingende Schallwellen bzw. Vibrationen aussetzt, so entsteht auf der Wasseroberfläche eine, zur Frequenz passende, stehende Welle.

Bei youtube habe ich eine andere eindrucksvolle "physikalische Spielerei" gefunden:
https://www.youtube.com/watch?v=uENITui5_jU

Wie entstehen die stehenden Wellen der Teilchen?
Werden diese für die Experimente so präpariert oder sind alle Teilchen von Natur aus stehende Wellen?


Gruß und noch einen schönen 2. Weihnachtstag,
antaris
Aruna



Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 795

Beitrag Aruna Verfasst am: 26. Dez 2022 12:30    Titel: Re: Die stehende Welle Antworten mit Zitat

antaris hat Folgendes geschrieben:

Wie entstehen die stehenden Wellen der Teilchen?
Werden diese für die Experimente so präpariert [...]?


Wovon sprichst Du?
Von dem YT-Video?
Da werden fallende Wassertropfen durch einen schwingenden Lautsprecher in unterschiedliche Richtungen ausgelenkt und mit einer Kamera der gleichen Bildwiederholungsrate wie die Schwingungsfrequenz gefilmt, dadurch entsteht ein Sroboskopeffekt.

https://youtu.be/4g2KjWYGEmE?t=130

Du siehst da nicht den gleichen Tropfen an der Stelle verharren, sondern verschiedene Tropfen, die zu verschiedenen Zeiten an der gleichen Stelle sind.
antaris



Anmeldungsdatum: 12.12.2022
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Beitrag antaris Verfasst am: 26. Dez 2022 19:16    Titel: Re: Die stehende Welle Antworten mit Zitat

Aruna hat Folgendes geschrieben:

Du siehst da nicht den gleichen Tropfen an der Stelle verharren, sondern verschiedene Tropfen, die zu verschiedenen Zeiten an der gleichen Stelle sind.


Nein das meine ich nicht. Mir ist schon klar, dass das Wasser weiter fließt. Die Form welche der Wasserstrahl annimmt ist doch im Grunde schon eine stehende Welle (die Wellentäler und Berge bewegen sich nicht)


Wenn ein Seil mit einem Ende an z.B. einer Wand befestigt wird und dann das andere Ende in der Hand geschwungen wird, so läuft die Welle im Seil Richtung Wand und wird dort Reflektiert. Die Wellen sind nun mit annähernd gleicher Wellenlänge gegenläufig und interferieren zu einer stehenden Welle.

https://www.leifiphysik.de/mechanik/mechanische-wellen/grundwissen/stehende-wellen-entstehung
https://www.leifiphysik.de/sites/default/files/images/6a31a8fd7b55790a4150611b515183fc/0Entstehung_stehende_Welle_Animation.gif

Man könnte auch an beiden Seilenden einen "Wellengenerator" nutzen aber es müssten dann beide versetzt getaktet werden.

Schau mal hier im Video ab ca. 5:40 m:
https://www.youtube.com/watch?v=rYrdiQckGhw

Da siehst du was ich meine mit Wasser in einer Schüssel und Vibrationen. Das sind doch auch stehende Wellen oder?




Nun nochmal zu dem Teilchen. Dabei im speziellen beim Doppelspalt.
Das Teilchen ist vor dem Schirm nicht-lokalisiert in der Materiewelle. Diese Materiewelle ist ebenso eine stehende Welle. Der Aufbau ist so präpariert, dass wirklich immer nur ein Teilchen unterwegs ist.
Diese stehende Materiewelle entsteht durch Interferenz des Teilchens mit sich selbst.
Wie kann es mit sich selbst interferieren? Es gibt doch keine "Wellengeneratoren", die gegenläufige Wellen erzeugen.
ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3388

Beitrag ML Verfasst am: 27. Dez 2022 14:55    Titel: Re: Die stehende Welle Antworten mit Zitat

Hallo,

antaris hat Folgendes geschrieben:

Da siehst du was ich meine mit Wasser in einer Schüssel und Vibrationen. Das sind doch auch stehende Wellen oder?

Ich habe in dem Video keine stehenden Wellen gesehen. Stehende Wellen entstehen normalerweise aus der Überlagerung von hin- und rücklaufenden Wellen zwischen zwei Begrenzungen. Wo ist das im Beispiel der Fall?

Zitat:

Nun nochmal zu dem Teilchen. Dabei im speziellen beim Doppelspalt.
Das Teilchen ist vor dem Schirm nicht-lokalisiert in der Materiewelle. Diese Materiewelle ist ebenso eine stehende Welle.

Wieso denn schon wieder eine stehende Welle?


Viele Grüße
Michael
antaris



Anmeldungsdatum: 12.12.2022
Beiträge: 476
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Beitrag antaris Verfasst am: 27. Dez 2022 17:07    Titel: Re: Die stehende Welle Antworten mit Zitat

ML hat Folgendes geschrieben:

Ich habe in dem Video keine stehenden Wellen gesehen. Stehende Wellen entstehen normalerweise aus der Überlagerung von hin- und rücklaufenden Wellen zwischen zwei Begrenzungen. Wo ist das im Beispiel der Fall?


Sind die Ränder einer Schüssel/Schale/Cremedosendeckel keine Begrenzungen? Werden die Wasserwellen nicht an den Rändern reflektiert? Die Schüssel vibriert bzw. schwingt doch mit den Schallwellen und überträgt so die Wellen an das Wasser.

Zitat:

Nun nochmal zu dem Teilchen. Dabei im speziellen beim Doppelspalt.
Das Teilchen ist vor dem Schirm nicht-lokalisiert in der Materiewelle. Diese Materiewelle ist ebenso eine stehende Welle.

Ich begrenze mal den Teilchenbegriff auf die Fermionen. Ein Fermion ist eine stehende Materiewelle in der das Punktteilchen delokalisiert (in Superposition) ist? Mit stehend ist übrigens nicht gemeint, dass es (das Teilchen/die Materiewelle) sich nicht in der Raumzeit bewegt (oder bewegen kann).


Gruß,
antaris


Zuletzt bearbeitet von antaris am 27. Dez 2022 18:43, insgesamt einmal bearbeitet
ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
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Beitrag ML Verfasst am: 27. Dez 2022 18:06    Titel: Re: Die stehende Welle Antworten mit Zitat

Hallo,

antaris hat Folgendes geschrieben:

Sind die Ränder einer Schüssel/Schale/Cremedosendeckel keine Begrenzungen? Werden die Wasserwellen nicht an den Rändern reflektiert? Die Schüssel vibriert bzw. schwingt doch mit den Schallwellen und überträgt so die Wellen an das Wasser.

Ich sehe dort eine Schwingungsanregung eines Schlauches. Wo siehst Du denn die Knoten und Schwingungsbäuche, die bei stehenden Wellen zu sehen sind, und welches ist die physikalische Größe, die die Welle darstellt.

https://en.wikipedia.org/wiki/Standing_wave


Viele Grüße
Michael
antaris



Anmeldungsdatum: 12.12.2022
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Beitrag antaris Verfasst am: 27. Dez 2022 18:41    Titel: Re: Die stehende Welle Antworten mit Zitat

ML hat Folgendes geschrieben:
Hallo,

antaris hat Folgendes geschrieben:

Sind die Ränder einer Schüssel/Schale/Cremedosendeckel keine Begrenzungen? Werden die Wasserwellen nicht an den Rändern reflektiert? Die Schüssel vibriert bzw. schwingt doch mit den Schallwellen und überträgt so die Wellen an das Wasser.

Ich sehe dort eine Schwingungsanregung eines Schlauches. Wo siehst Du denn die Knoten und Schwingungsbäuche, die bei stehenden Wellen zu sehen sind, und welches ist die physikalische Größe, die die Welle darstellt.

https://en.wikipedia.org/wiki/Standing_wave


Viele Grüße
Michael


Sorry den Schlauch meinte ich jetzt nicht. Ich hatte im weiteren Verlauf ein anderes Beispiel geschrieben. Der Schlauch ist als schlechtes Beispiel abgehakt.

Schau mal hier im Video ab ca. 5:40 m. Das ist das Video welches ich jetzt meine:
https://www.youtube.com/watch?v=rYrdiQckGhw
ML



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Beitrag ML Verfasst am: 27. Dez 2022 20:05    Titel: Re: Die stehende Welle Antworten mit Zitat

Hallo,

antaris hat Folgendes geschrieben:

Schau mal hier im Video ab ca. 5:40 m. Das ist das Video welches ich jetzt meine:
https://www.youtube.com/watch?v=rYrdiQckGhw


Solche Schwingungsmoden kann man als stehende Wellen beschreiben. Der Bezug zur Quantenmechanik ist nur sehr weitläufig.

Bei der Vorstellung, dass Teilchen in der Quantenmechanik stehende Wellen seien, denkst Du vielleicht an so etwas:
https://en.wikipedia.org/wiki/Particle_in_a_box

Viele Grüße
Michael
antaris



Anmeldungsdatum: 12.12.2022
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Beitrag antaris Verfasst am: 27. Dez 2022 20:19    Titel: Re: Die stehende Welle Antworten mit Zitat

ML hat Folgendes geschrieben:
Hallo,

antaris hat Folgendes geschrieben:

Schau mal hier im Video ab ca. 5:40 m. Das ist das Video welches ich jetzt meine:
https://www.youtube.com/watch?v=rYrdiQckGhw


Solche Schwingungsmoden kann man als stehende Wellen beschreiben. Der Bezug zur Quantenmechanik ist nur sehr weitläufig.


Den Bezug zur QM würde ich als nicht so weiltäufig ansehen, da ja bekannterweise mit Wasserwellen ebenso ein "Doppelspaltexperiment" durchgeführt werden kann, bei dem hinter dem Doppelspalt ein Interferenzmuster entsteht. Nur sind es beim Wasser erstmal keine stehenden Wellen, die auf den Doppelspalt auftreffen. Das Wasser besteht ja auch aus vielen einzelnen Molekülen (Medium der Wasserwelle) und die Materiewelle nur aus einem Teilchen (ohne Medium). Insofern ist es nicht direkt vergleichbar.
Wobei, wenn man mal eine mehr oder weniger ruhige Wasseroberfläche eines Sees anschaut, dann handelt es sich schon um eine stehende Welle. Wind oder eine Strömung bewegen die stehende Wasserwelle, wobei die stehende Welle kollabiert.

Zitat:
Bei der Vorstellung, dass Teilchen in der Quantenmechanik stehende Wellen seien, denkst Du vielleicht an das:
https://en.wikipedia.org/wiki/Particle_in_a_box


Ja das würde meine Frage beleuchten. Danke für den Hinweis.
Aber ich komme aus einer anderen Ecke.
https://www.spektrum.de/lexikon/physik/quanteninterferenz/11863

Und die Experimente um Anton Zeilinger:
https://www.pro-physik.de/nachrichten/heisser-quantenfussball
ML



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Beitrag ML Verfasst am: 27. Dez 2022 21:06    Titel: Re: Die stehende Welle Antworten mit Zitat

Hallo,

antaris hat Folgendes geschrieben:

Den Bezug zur QM würde ich als nicht so weiltäufig ansehen, da ja bekannterweise mit Wasserwellen ebenso ein "Doppelspaltexperiment" durchgeführt werden kann, bei dem hinter dem Doppelspalt ein Interferenzmuster entsteht.

Bei den Wasserwellen ist die Quantenmechanik meilenweit entfernt.

Zitat:

Nur sind es beim Wasser erstmal keine stehenden Wellen, die auf den Doppelspalt auftreffen.

Beim Doppelspaltversuch auch nicht. Oder hast Du die Elektronen in kleine Würfel verpackt?


Viele Grüße
Michael
antaris



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Beitrag antaris Verfasst am: 27. Dez 2022 21:18    Titel: Re: Die stehende Welle Antworten mit Zitat

ML hat Folgendes geschrieben:

Bei den Wasserwellen ist die Quantenmechanik meilenweit entfernt.


Ich gebe dir recht, natürlich sind Wasserwellen nicht direkt vergleichbar aber dennoch ist der Wellencharakter der Teilchen mit den makroskopischen Wellen, in nicht unwesentlichen Punkten, sehr ähnlich. Ansonsten würden ja nicht heute immer noch alle Rätseln wie ein massives Teilchen als Welle "gleichzeitig" an verschiedene Orte sein kann.

Zitat:
Zitat:

Nur sind es beim Wasser erstmal keine stehenden Wellen, die auf den Doppelspalt auftreffen.

Beim Doppelspaltversuch auch nicht. Oder hast Du die Elektronen bzw. Photonen in kleine Würfel verpackt?


Nee also ich verpacke keine Teilchen in Würfel und Frage mich, was ich damit zu tun habe?
Gibt es einen experimentellen Befund, dass es keine stehenden Wellen sein können?
Man kann auch schwerere Quantenobjekte ein Interferenzmuster entlocken, wie es ja z.B. beim C70 Molekül der Fall ist. Dort kann man eben auch das Interfrenzmuster ein- und ausschalten. Man kann sogar zusehen, wie das Interferenzmuster stetig verschwindet.

https://www.tf.uni-kiel.de/matwis/amat/mw2_ge/kap_2/backbone/r2_5_2.html

https://www.tf.uni-kiel.de/matwis/amat/mw2_ge/kap_2/illustr/bild9.png

Elektron als Wellenpaket zu verschiedenen Zeiten. Der Realteil der Wellenfunktion ist durchgezogen dargestellt, die Wahrscheinlichkeitsdichte gestrichelt.
ML



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Beitrag ML Verfasst am: 27. Dez 2022 21:22    Titel: Re: Die stehende Welle Antworten mit Zitat

Hallo,

antaris hat Folgendes geschrieben:

Nee also ich verpacke keine Teilchen in Würfel und Frage mich, was ich damit zu tun habe?

Na eben. Dann lass die stehenden Wellen aber mal da, wo sie hingehören: Bei den eingesperrten Teilchen. Beim Doppelspalt haben sie primär nichts zu suchen.


Viele Grüße
Michael
antaris



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Beitrag antaris Verfasst am: 27. Dez 2022 21:32    Titel: Re: Die stehende Welle Antworten mit Zitat

ML hat Folgendes geschrieben:
Hallo,

antaris hat Folgendes geschrieben:

Gibt es einen experimentellen Befund, dass es keine stehenden Wellen sein können?

Was willst Du ständig mit *stehenden* Wellen, ohne dass die Teilchen eingesperrt sind?

Viele Grüße
Michael


Ok, also keinen experimentellen Befund, der dagegen spricht.
Wie du merkst geht deine Frage in meine über...denn ich will ja genau das wissen. Wäre es also Metaphysik über einen Mechanismus nachzudenken, der genau dieses einsperren versucht zu erklären?
ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3388

Beitrag ML Verfasst am: 27. Dez 2022 21:45    Titel: Re: Die stehende Welle Antworten mit Zitat

Hallo,

ich glaube, die Diskussion bringt nicht viel. Ich verabschiede mich.

Viele Grüße
Michael
antaris



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Beitrag antaris Verfasst am: 27. Dez 2022 21:59    Titel: Re: Die stehende Welle Antworten mit Zitat

ML hat Folgendes geschrieben:
Hallo,

ich glaube, die Diskussion bringt nicht viel. Ich verabschiede mich.

Viele Grüße
Michael


Ich denke eher du magst die experimentellen Befunde rund um Herr Zeilinger nicht. Das C70 Molekül interferiert mit sich selbst und ist somit eine stehende Welle. Das Interferenzmuster hinter dem Spalt ist identisch zu den anderen Teilchen, wie z.B. dem Elektron und auch eine stehende Welle.
Warum sollte das Elektron dann nicht auch vor dem Spalt mit sich selbst interferieren?
Warum zeigt sich immer ein Interferenzmuster hinter dem Spalt, selbst dann wenn immer nur ein einziges Teilchen unterwegs iund eine Wechselwirkung mit anderen Teilchen (z.B. im Vakuum) ausgeschlossen ist?
antaris



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Beitrag antaris Verfasst am: 27. Dez 2022 22:26    Titel: Antworten mit Zitat

Sehr gut investierte 1,5h Video...Online Vorlesung zum Interferenzmuster am Doppelspalt von Herr Prof. Dr. Ganteför

https://www.youtube.com/watch?v=Ghju5kOEIfo
ML



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Beitrag ML Verfasst am: 27. Dez 2022 23:37    Titel: Re: Die stehende Welle Antworten mit Zitat

Hallo,

antaris hat Folgendes geschrieben:

Ich denke eher du magst die experimentellen Befunde rund um Herr Zeilinger nicht. Das C70 Molekül interferiert mit sich selbst und ist somit eine stehende Welle.

Denk, was Du willst.
Ich denke beispielsweise, dass Du keine Ahnung hast, was eine stehende Welle ist und das trotz eindeutiger Hinweise nicht zur Kenntnis nimmst.

Viele Grüße
Michael
antaris



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Beitrag antaris Verfasst am: 27. Dez 2022 23:59    Titel: Re: Die stehende Welle Antworten mit Zitat

ML hat Folgendes geschrieben:
Hallo,

antaris hat Folgendes geschrieben:

Ich denke eher du magst die experimentellen Befunde rund um Herr Zeilinger nicht. Das C70 Molekül interferiert mit sich selbst und ist somit eine stehende Welle.

Denk, was Du willst.
Ich denke beispielsweise, dass Du keine Ahnung hast, was eine stehende Welle ist und das trotz eindeutiger Hinweise nicht zur Kenntnis nimmst.

Viele Grüße
Michael


Komisch...weiter vorne hattest du noch bestätigt, dass das Youtube Beispiel mit dem Wasser als stehende Welle beschreibbar (aber richtigerweise nicht voll auf die Quantenwelt übertragbar) ist und nun habe ich keine Ahnung. Ist eben keine Lehrbuchmeinung und die musst du nicht mögen...ich komme damit klar.

Wenn du mir aber schon vorwirfst keine Ahnung zu haben, dann erklär doch mal bitte was die Materiewelle bzw. Wellenfunktion in der Realität darstellt.
ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3388

Beitrag ML Verfasst am: 28. Dez 2022 00:20    Titel: Re: Die stehende Welle Antworten mit Zitat

Hallo,

Zitat:

Wenn du mir aber schon vorwirfst keine Ahnung zu haben, dann erklär doch mal bitte was die Materiewelle bzw. Wellenfunktion in der Realität darstellt.

Wie schon gesagt:
Ich glaube, die Diskussion bringt nicht viel. Ich verabschiede mich.

Viele Grüße
Michael
antaris



Anmeldungsdatum: 12.12.2022
Beiträge: 476
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Beitrag antaris Verfasst am: 28. Dez 2022 17:59    Titel: Re: Die stehende Welle Antworten mit Zitat

ML hat Folgendes geschrieben:
Hallo,

Zitat:

Wenn du mir aber schon vorwirfst keine Ahnung zu haben, dann erklär doch mal bitte was die Materiewelle bzw. Wellenfunktion in der Realität darstellt.

Wie schon gesagt:
Ich glaube, die Diskussion bringt nicht viel. Ich verabschiede mich.

Viele Grüße
Michael


Ok hier gehts aber nicht um glauben, also warum beantwortest du nicht einfach die Frage?

Also ein Elektron, welches seine Umlaufbahn z.B. um ein Proton hat, ist eine stehende Welle oder etwa das auch nicht?
antaris



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Beitrag antaris Verfasst am: 28. Dez 2022 22:36    Titel: Antworten mit Zitat

Im übrigen benötigt man für die stehende Welle im Beispiel des Teilchens in der Box nur ein einziges Teilchen dessen welle an der Box reflektiert wird.
Man kann auch stehende Wellen durch Interferenzen der Wellen von 2 oder mehr "Wellengeneratoren" erzeugen...vollkommen ohne Box.



https://www.leifiphysik.de/sites/default/files/medien/well_wann_zwei1_mechanwell_ver.jpg

Hier mal eine 2 Quellen Interfrenz Simulation:
http://www.compadre.org/osp/EJSS/3847/31.htm
Nils Hoppenstedt



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Beiträge: 2019

Beitrag Nils Hoppenstedt Verfasst am: 28. Dez 2022 23:45    Titel: Antworten mit Zitat

antaris hat Folgendes geschrieben:

Hier mal eine 2 Quellen Interfrenz Simulation:
http://www.compadre.org/osp/EJSS/3847/31.htm


Und wo siehst du hier eine stehende Welle? grübelnd

_________________
Ihr da Ohm macht doch Watt ihr Volt!
antaris



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Beitrag antaris Verfasst am: 29. Dez 2022 00:08    Titel: Antworten mit Zitat

Nils Hoppenstedt hat Folgendes geschrieben:
antaris hat Folgendes geschrieben:

Hier mal eine 2 Quellen Interfrenz Simulation:
http://www.compadre.org/osp/EJSS/3847/31.htm


Und wo siehst du hier eine stehende Welle? grübelnd


Die Stehende Welle ist das Interferenzmuster, genauso wie beim Doppelspaltexperiment mit Teilchen.

Schau dir das Muster am ewde des Videos an. Das die Wellen sich weiterhin bewegen ist schon klar aber es entsteht ein typisches Interferenzmuster. Das Teilchen bzw. die Materiewelle bewegt sich hinter dem Doppelspalt ebenso weiter in Richtung Detektorplatte.

https://www.youtube.com/watch?v=TWOzDKM9-2Q
Nils Hoppenstedt



Anmeldungsdatum: 08.01.2020
Beiträge: 2019

Beitrag Nils Hoppenstedt Verfasst am: 29. Dez 2022 00:16    Titel: Antworten mit Zitat

antaris hat Folgendes geschrieben:
Das die Wellen sich weiterhin bewegen ist schon klar aber es entsteht ein typisches Interferenzmuster.


Wenn das „klar“ ist, dann sollte aber auch klar sein, dass es sich nicht um eine stehende Welle handelt, denn bei einer solchen wandert das Wellenprofil nicht durch den Raum, sondern ist ortsfest (daher der Name „stehende“ Welle).

_________________
Ihr da Ohm macht doch Watt ihr Volt!
antaris



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Beitrag antaris Verfasst am: 29. Dez 2022 08:51    Titel: Antworten mit Zitat

Nils Hoppenstedt hat Folgendes geschrieben:
antaris hat Folgendes geschrieben:
Das die Wellen sich weiterhin bewegen ist schon klar aber es entsteht ein typisches Interferenzmuster.


Wenn das „klar“ ist, dann sollte aber auch klar sein, dass es sich nicht um eine stehende Welle handelt, denn bei einer solchen wandert das Wellenprofil nicht durch den Raum, sondern ist ortsfest (daher der Name „stehende“ Welle).


Du musst den Text nicht aus dem Kontext reißen und dann darauf antworten, denn ich hatte geschrieben:

Zitat:
Die Stehende Welle ist das Interferenzmuster, genauso wie beim Doppelspaltexperiment mit Teilchen.


Der Unterschied ist, beim Doppelspalt mit Teilchen ist die Welle zwischen Spalt und Detektorplatte nicht sichtbar. In dem Wassermodell ist die Wasserwelle sichtbar.

Hier habe ich mal grob die stehennde Welle markiert:
https://i.ibb.co/K7PhxdV/Unbenannt.png

Sind deiner Meinung nach die Teilchenwellen eher konzentrische Kreise um das Teilchen herum oder willst du da auch keine eigene Meinung abgeben?

P.S.: Werden nur bei mir die Bilder hier nicht angezeigt? Ich habe die ganz normal mit den [img][/img] tag eingebunden.
Myon



Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5849

Beitrag Myon Verfasst am: 29. Dez 2022 09:18    Titel: Antworten mit Zitat

Es wird zwar ein Fehler sein, hier etwas zu schreiben, aber dennoch:

Auf dem letzten Video sind zwei Wellen zu sehen, die sich kreisförmig ausbreiten und sich überlagern. Mit einer stehenden Welle hat das nichts zu tun. Wie Nils H. oben schon schrieb und von Dir ignoriert wird: Bei einer stehenden Welle sind die Wellenknoten und -bäuche ortsfest.

antaris hat Folgendes geschrieben:
Die Stehende Welle ist das Interferenzmuster, genauso wie beim Doppelspaltexperiment mit Teilchen.

Damit verstehst Du unter einer stehenden Welle etwas anderes, als was üblicherweise daruter verstanden wird und klar definiert ist. Das, was auf dem letzten Video zu sehen ist, erfüllt diese Definition nicht.

Aber was ist denn nun überhaupt die Frage? Und wenn Du ohnehin schon überzeugt bist, es wissen, weshalb stellst Du hier eine Frage dazu?
antaris



Anmeldungsdatum: 12.12.2022
Beiträge: 476
Wohnort: In einem chaotischen Universum

Beitrag antaris Verfasst am: 29. Dez 2022 09:34    Titel: Antworten mit Zitat

Myon hat Folgendes geschrieben:
Es wird zwar ein Fehler sein, hier etwas zu schreiben, aber dennoch:

Auf dem letzten Video sind zwei Wellen zu sehen, die sich kreisförmig ausbreiten und sich überlagern. Mit einer stehenden Welle hat das nichts zu tun. Wie Nils H. oben schon schrieb und von Dir ignoriert wird: Bei einer stehenden Welle sind die Wellenknoten und -bäuche ortsfest.


Warum muss eine Diskussion ein Fehler sein? Ich gebe euch beiden recht, dass die konzentrischen Wellenüberlagerungen selber noch keine stehende Welle sind.

Zitat:
antaris hat Folgendes geschrieben:
Die Stehende Welle ist das Interferenzmuster, genauso wie beim Doppelspaltexperiment mit Teilchen.

Damit verstehst Du unter einer stehenden Welle etwas anderes, als was üblicherweise daruter verstanden wird und klar definiert ist.

Aber was ist denn nun überhaupt die Frage? Und wenn Du ohnehin schon überzeugt bist, es wissen, weshalb stellst Du hier eine Frage dazu?


Eine stehende Welle ist Ortsfest und ohne Bewegung und das ist das Interferenzmuster doch auch oder nicht?
Ich will mich überhaupt nicht festlegen. Ich habe einige Beiträge von Prof. Dr. Ganteför (Onlinevorlesung) angeschaut und er stellt dort die Frage (wie die Gruppe um Anton Zeilinger), ob nicht die Teilchen als stehende Welle beschrieben werden können.
Ich bin da nicht von überzeugt aber stelle mir nun selber ebenso die Frage.

Da aber niemand so richtig beantworten kann (oder will), was nun die Teilchenwelle ist, hat die Diskussion hier scheinbar wirklich keinen Wert.

Ich hätte dazu weiterführende Gedanken (die natürlich alle nicht in Stein gemeißelt sind) aber denke es macht keinen Sinn hier darüber zu diskutieren.
Es geht dabei natürlich um Interpretationen und die sind halt variabel und unterschiedlich. Nur die Natur kennt keine Interpretationen, sondern ausschließllich ihre eigenen Naturgesetze. Und die sind eben nicht alle gelüftet.

Also an dich und alle anderen die diskutieren wollen eine Frage:
"Wie stellt ihr euch die Teilchenwelle im Raum vor?

Der Ursprung meiner Gedanken liegt im folgenden Video von Prof. Dr. Ganteför. Es ist der 2. Teil einer Onlinevorlesung und sehr interessant wie ich finde.
Vielleicht habt ihr ja Lust euch das mal anzuschauen und dann wird vielleicht auch besser verständlich, was ich meine.

P.S. ich will mich hier gar nicht streiten aber bin mir bewusst, dass ich manchmal mit meinen Worten nicht genau das beschreibe, was ich eigentlich meine. Vielleicht habe ich auch etwas falsch verstanden, was ich gar nicht ausschließen will. Also nichts für ungut. Hier der link zum Video:


https://www.youtube.com/watch?v=dvgPnLXVVYg


Zuletzt bearbeitet von antaris am 29. Dez 2022 10:03, insgesamt einmal bearbeitet
antaris



Anmeldungsdatum: 12.12.2022
Beiträge: 476
Wohnort: In einem chaotischen Universum

Beitrag antaris Verfasst am: 29. Dez 2022 09:59    Titel: Antworten mit Zitat

P.S. im Teil 2 der Vorlesung geht es nicht nur um die Frage nach der stehenden Materiewelle, sondern auch um die Frage wie fundamental die Informationen sind.

Im folgenden Video geht es nur um die "Materieinterferenz", die von der Forschungsgruppe um Herrn Zeilinger untersucht wurde. Sind aber 1,5h, lohnt sich aber auch und ist detaillierter beschrieben:

https://www.youtube.com/watch?v=EQ6S4Q86KAU
Aruna



Anmeldungsdatum: 28.07.2021
Beiträge: 795

Beitrag Aruna Verfasst am: 30. Dez 2022 08:03    Titel: Antworten mit Zitat

antaris hat Folgendes geschrieben:
P.S. im Teil 2 der Vorlesung geht es nicht nur um die Frage nach der stehenden Materiewelle, sondern auch um die Frage wie fundamental die Informationen sind.


an welcher Stelle kommt da der Begriff stehende Welle vor?


antaris hat Folgendes geschrieben:

Im folgenden Video geht es nur um die "Materieinterferenz", die von der Forschungsgruppe um Herrn Zeilinger untersucht wurde. Sind aber 1,5h, lohnt sich aber auch und ist detaillierter beschrieben:

https://www.youtube.com/watch?v=EQ6S4Q86KAU


Zitat bei 1:10:03, als er über eine (Materie-)Welle in einem Kastenpotential spricht:

Zitat:
und zwar haben wir hier nicht eine ausgedehnte Welle, die sich fortbewegt, sondern 'ne stehende Welle


Ich hab das nicht mit voller Aufmerksamkeit angeschaut, aber davor kommt der Begriff stehende Welle nach meinem Eindruck nur bei ca. 55:20 vor, aber nicht zur Beschreibung der Teilchen, die die Interferenzen bilden, sondern zur Beschreibung des "Gitters" an dem die Materiewellen gebeugt werden, eben der stehenden Welle von Laserlicht, die als elektrisches Wechselfeld dem Teilchenstrahl "im Weg" steht und damit als Beugungsgitter funktioniert.

Ich nehme daher an, dass auch Herr Ganteför einer ähnlichen oder gar der gleichen Definition einer stehenden Welle folgt, wie ML, Nils Hoppenstedt, Myon und auch ich und nicht Deiner.
Was Materiewellen in "Wirklichkeit" sind, kann Dir keiner mit Sicherheit sagen. Es gibt bestimmte Interpretationen wie der mathematische Formalismus mit der Realität zusammenhängt und einige wurden auch von Ganteför angesprochen oder zumindest- mit Verweis auf andere Vorträge - erwähnt:
Kopenhagener Deutung, De-Broglie-Bohm, viele Welten...
Aber nur weil das keiner sagen kann, heißt das nicht, dass es sich im Allgemeinen um stehende Wellen handelt und nicht nur im gebundenen ("eingesperrten") Fall.
antaris



Anmeldungsdatum: 12.12.2022
Beiträge: 476
Wohnort: In einem chaotischen Universum

Beitrag antaris Verfasst am: 30. Dez 2022 08:45    Titel: Antworten mit Zitat

Aruna hat Folgendes geschrieben:
antaris hat Folgendes geschrieben:
P.S. im Teil 2 der Vorlesung geht es nicht nur um die Frage nach der stehenden Materiewelle, sondern auch um die Frage wie fundamental die Informationen sind.


an welcher Stelle kommt da der Begriff stehende Welle vor?


Ich muss es nochmal anschauen. Wohl zuviele seiner Videos hintereinander geschaut. Dennoch sehr interessant was er der so erzählt oder? Teil 1 ist auch sehr sehenswert.


Zitat:

Ich nehme daher an, dass auch Herr Ganteför einer ähnlichen oder gar der gleichen Definition einer stehenden Welle folgt, wie ML, Nils Hoppenstedt, Myon und auch ich und nicht Deiner.


Die Gruppe um Herr Zeilinger arbeitet unter anderem mit dem C60 bzw. C70 Molekül. Gleiche Versuche wurden mit Cäsiumatome und organische Moleküle durchgeführt. In dem im Video gezeigten Experiment dient der Laser nur der Erhitzung diesder Moleküle, um sie detektierbar zu machen (emmitieren von Infrarot-Photonen). Dabei verschwindet das Interferenzmuster im Interferometer, sobald die Möglichkeit besteht eine Ortsmessung des Teilchens durchführen zu können.

Ich will gar nicht abstreiten, dass die klassische stehende Welle durch Reflektionen an "Wände" erzeugt werden.
In der klassischen Ansicht müssen die Wellen dann aber auch exakt im richtigen Takt, eben z.B. durch Reflektion erzeugt werden. Ist der Takt nicht zu 100% abngestimmt so beginnt die stehende Welle zu "zerfließen" oder?
In der Natur gibt es in den meisten Fällen aber keine 100% ige mathematische Exaktheit, da die Umgebung z.B. durch Dekohärenz Einfluß nimmt. Mit Idealisierungen kommt man also in der Natur an gewisse Grenzen.


Zitat:
Was Materiewellen in "Wirklichkeit" sind, kann Dir keiner mit Sicherheit sagen. Es gibt bestimmte Interpretationen wie der mathematische Formalismus mit der Realität zusammenhängt und einige wurden auch von Ganteför angesprochen oder zumindest- mit Verweis auf andere Vorträge - erwähnt:
Kopenhagener Deutung, De-Broglie-Bohm, viele Welten...
Aber nur weil das keiner sagen kann, heißt das nicht, dass es sich im Allgemeinen um stehende Wellen handelt und nicht nur im gebundenen ("eingesperrten") Fall.


Aber genau darum dreht sich doch meine Frage. Mir war bewusst, dass niemand so richtig sagen kann was die Materiewelle ist.
Warum sollte man also nicht darüber nachdenken dürfen.
Im Video wird vom Kastenpotential auf den harmonischen Oszillator übergegangen.

Der Gedanke einer (sich in der Raumzeit bewegenden) stehenden Materiewelle ist m.E. nicht ganz so abwegig.
Ich weiß natürlich genauso wenig, was die Materiewelle ist.

Dennoch hat Herr Zeilinger für genau diese Arbeiten (sein Lebenswerk) in diesem, nun bald endenden, Jahr 2022 den Physik Nobelpreis bekommen.

Ist das nicht Anreiz genug darüber nachzudenken, was seine Experimente aussagen?

Meine Gedanken gehen nun in Richtung der Ruheenergie der Teilchen. Die kann ja bisher auch "nur" als intrinsisch beschrieben werden. Aber was bedeutet aus sich selbst heraus? Ich stelle mir die Frage, ob es möglich ist, dass die Ruheenergie mit ihrer Compton-Wellenlänge, als stehende Welle beschrieben werden kann?
ML



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Beitrag ML Verfasst am: 30. Dez 2022 12:46    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo,

antaris hat Folgendes geschrieben:
In der Natur gibt es in den meisten Fällen aber keine 100% ige mathematische Exaktheit, da die Umgebung z.B. durch Dekohärenz Einfluß nimmt. Mit Idealisierungen kommt man also in der Natur an gewisse Grenzen.

Ganteför ist ein toller Geschichtenerzähler. Nach seinen Vorlesungen hat man mal "was davon gehört". Wenn man dabei aber seine Kenntnisse überschätzt, erliegt man anschließend leicht dem Dunning-Kruger-Effekt (d. h. der Selbstüberschätzung):
https://en.wikipedia.org/wiki/Dunning%E2%80%93Kruger_effect

Zitat:

Aber genau darum dreht sich doch meine Frage. Mir war bewusst, dass niemand so richtig sagen kann was die Materiewelle ist.

Eine Vorlesung über QM kann Dir aber zumindest sagen, wie sie beschrieben werden kann und wie sie sich verhält.
Vielleicht lohnt es sich für Dich, zunächst einmal die Idealisierung zu verstehen, ehe Du Dir überlegst, welche offenen Fragen es noch gibt.
Ein Anfang könnte eine Vorlesung über Quantenmechanik sein, beispielsweise:
https://qft.physik.hu-berlin.de/research/elementary-particle-physics-group/thomas-klose/


Viele Grüße
Michael


Zuletzt bearbeitet von ML am 30. Dez 2022 12:57, insgesamt einmal bearbeitet
antaris



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Beitrag antaris Verfasst am: 30. Dez 2022 12:57    Titel: Antworten mit Zitat

ML hat Folgendes geschrieben:

Vielleicht lohnt es sich für Dich, zunächst einmal die Idealisierung zu verstehen, ehe Du Dir überlegst, welche offenen Fragen es noch gibt.
Ein Anfang könnte eine Vorlesung über Quantenmechanik sein, beispielsweise:
https://qft.physik.hu-berlin.de/research/elementary-particle-physics-group/thomas-klose/


Viele Grüße
Michael


"Quantum Field and String Theory Group"

Ist die String Theorie nun schon Standardmodell oder wie? Du verweist mich wirklich auf ein absolut mathematisches Konstrukt?
Wie gesagt, gibt verschiedene Ansichten aber ich verfolge nicht die der String Theorie. Du kannst das gerne machen.
ML



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Beitrag ML Verfasst am: 30. Dez 2022 12:58    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:

Ist die String Theorie nun schon Standardmodell oder wie? Du verweist mich wirklich auf ein absolut mathematisches Konstrukt?
Wie gesagt, gibt verschiedene Ansichten aber ich verfolge nicht die der String Theorie. Du kannst das gerne machen.

Du redest wirres Zeug.
In der Quantenmechanikvorlesung geht es nicht um Stringtheorie.
antaris



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Beitrag antaris Verfasst am: 30. Dez 2022 12:59    Titel: Antworten mit Zitat

ML hat Folgendes geschrieben:
Zitat:

Ist die String Theorie nun schon Standardmodell oder wie? Du verweist mich wirklich auf ein absolut mathematisches Konstrukt?
Wie gesagt, gibt verschiedene Ansichten aber ich verfolge nicht die der String Theorie. Du kannst das gerne machen.

Du redest wirres Zeug.
In der Quantenmechanikvorlesung geht es nicht um Stringtheorie.


Ja aus einer Gruppoe die sich "Quantum Field and String Theory Group" nennt. Ich halte mich dann lieber an akuelle Ansichten und Experimente...danke.
ML



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Beitrag ML Verfasst am: 30. Dez 2022 13:02    Titel: Antworten mit Zitat

antaris hat Folgendes geschrieben:

Ja aus einer Gruppoe die sich "Quantum Field and String Theory Group" nennt. Ich halte mich dann lieber an akuelle Ansichten und Experimente...danke.

Die Vorlesung heißt Quantenmechanik.
Aber auch wäre in Deinem aktuellen Zustand Perlen vor die Säue geworfen.


Zuletzt bearbeitet von ML am 30. Dez 2022 13:03, insgesamt einmal bearbeitet
antaris



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Beitrag antaris Verfasst am: 30. Dez 2022 13:03    Titel: Antworten mit Zitat

ML hat Folgendes geschrieben:
antaris hat Folgendes geschrieben:

Ja aus einer Gruppoe die sich "Quantum Field and String Theory Group" nennt. Ich halte mich dann lieber an akuelle Ansichten und Experimente...danke.

Stimmt. Das wäre Perlen vor die Säue geworfen.


Ja bestimmt!
Übrigens ist das gesamte Internet voll mit Physik-Geschichten, nur ist bisher keine davon nur ansatzweise vollständig oder überprüfbar (wie z.B. die Stringtheorie).
ML



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Beitrag ML Verfasst am: 30. Dez 2022 13:14    Titel: Antworten mit Zitat

antaris hat Folgendes geschrieben:

Ja bestimmt!
Übrigens ist das gesamte Internet voll mit Physik-Geschichten, nur ist bisher keine davon nur ansatzweise vollständig oder überprüfbar (wie z.B. die Stringtheorie).

Das ist Whataboutism.
Die Vorlesung heißt Quantenmechanik - Inhalt jedes Physikstudiums und experimentell gut belegt. Damit kann man auch stehende Materiewellen beschreiben.
Qubit



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Beitrag Qubit Verfasst am: 30. Dez 2022 13:35    Titel: Antworten mit Zitat

antaris hat Folgendes geschrieben:

Aber genau darum dreht sich doch meine Frage. Mir war bewusst, dass niemand so richtig sagen kann was die Materiewelle ist.
Warum sollte man also nicht darüber nachdenken dürfen.


Was "Materiewellen" ontologisch sind, liegt nicht im Formalismus der Quantenmechanik, das ist eine Interpretationssache.
Im Sinne der "Viele-Welten-Interpretation" existieren sie als "Quanten-Überlagerung" in verschiedenen Raumzeiten. Die "Messung" legt dann erst fest, was in einer Raumzeit (eines Bobachters) real ist. Wenn man so von einer Wellenfunktion des Ganzen, des Kosmos oder der Welt, ausgeht, mit der unitären zeitlichen Entwicklung, so führt jede "Messung" in einer Raumzeit zur Festlegung der Messergebnisse in anderen Raumzeiten. Aber auch das führt noch nicht mit der Messung zu einer deterministischen Entwicklung. Dies insofern, dass der Messvorgang selbst so nicht deterministisch festgelegt ist. Aus einer relativistischen Sicht muss es auch nicht so sein, da Konsistenz der Messungen für einen Beobachter hinreichend wären.
antaris



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Beitrag antaris Verfasst am: 30. Dez 2022 14:28    Titel: Antworten mit Zitat

ML hat Folgendes geschrieben:
antaris hat Folgendes geschrieben:

Ja bestimmt!
Übrigens ist das gesamte Internet voll mit Physik-Geschichten, nur ist bisher keine davon nur ansatzweise vollständig oder überprüfbar (wie z.B. die Stringtheorie).

Das ist Whataboutism.
Die Vorlesung heißt Quantenmechanik - Inhalt jedes Physikstudiums und experimentell gut belegt. Damit kann man auch stehende Materiewellen beschreiben.


Ich stimme dir vollkommen zu. Die QM ist die bisher beste Theorie der Phjysik und in vielerlei Hinsicht sehr zutreffend. Die Qm wird auch genauso gut und stimmig bleiben aber sie erklärt im aktuellen Umfang eben nicht die gesamte Realität.
antaris



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Beitrag antaris Verfasst am: 30. Dez 2022 14:35    Titel: Antworten mit Zitat

Qubit hat Folgendes geschrieben:
antaris hat Folgendes geschrieben:

Aber genau darum dreht sich doch meine Frage. Mir war bewusst, dass niemand so richtig sagen kann was die Materiewelle ist.
Warum sollte man also nicht darüber nachdenken dürfen.


Was "Materiewellen" ontologisch sind, liegt nicht im Formalismus der Quantenmechanik, das ist eine Interpretationssache.
Im Sinne der "Viele-Welten-Interpretation" existieren sie als "Quanten-Überlagerung" in verschiedenen Raumzeiten. Die "Messung" legt dann erst fest, was in einer Raumzeit (eines Bobachters) real ist. Wenn man so von einer Wellenfunktion des Ganzen, des Kosmos oder der Welt, ausgeht, mit der unitären zeitlichen Entwicklung, so führt jede "Messung" in einer Raumzeit zur Festlegung der Messergebnisse in anderen Raumzeiten. Aber auch das führt noch nicht mit der Messung zu einer deterministischen Entwicklung. Dies insofern, dass der Messvorgang selbst so nicht deterministisch festgelegt ist. Aus einer relativistischen Sicht muss es auch nicht so sein, da Konsistenz der Messungen für einen Beobachter hinreichend wären.


Richtig...alles was du geschrieben hast ist eine ontologische Interpretation.
Ein durchgehender Determinismus ist lt. Lehrbuchmeinung aufgrund der quantenmechanischen Wahrscheinlichkeiten nicht möglich aber wie du schon geschrieben hast ist es "nur" eine Interpretation.

Die VWI ist m.E. nicht wirklich eine gute Alternative.
Meine Gedanken gehen dann eher in die De-Broglie-Bohm-Theorie.
Ein deterministische QM wäre aber auch auf anderen Wegen möglich.

Zum Beispiel hier eine Herleitung einer nicht-linearen generalisierten Schrödingergleichung, inkl. Umgebung:
https://arxiv.org/pdf/1612.02323.pdf
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