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Step
Anmeldungsdatum: 11.11.2004
Beiträge: 87
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 Step Verfasst am: 12. Jan 2007 01:54 Titel: Selbstenergie eines Elektrons |
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| Code: | | Ich habe mir überlegt, entweder ist die energie von einem elektron unendlich oder fast so groß, oder wenn man versucht zu sagen: das hier ist ein elektron, würde man ja die energie sozusagen wieder auf einen raum begrenzen. |
Für aussenstehende: ich habe mich auf die Lokalisierungsenergie bezogen, was aber falsch war.
Darauf dermarkus
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Ich glaube, hier spielst du auf etwas anderes an, das hat mit der sogenannten Selbstenergie des Elektrons zu tun. Ich würde sagen, das führt für diesen Thread hier etwas zu weit, das würde ich nicht mehr direkt unter dem Thema "Teilchen in einer Falle" sehen. Wenn dich das näher interessiert, dann schlage ich dir vor, lieber dafür ein neues Thema aufzumachen smile |
Thema hermit eröffnet^^
Wieso war mein Gedankengang denn falsch? Habe noch was gefunden...es stand in ner zusammenfassung, dass auch die Selbstenergie des Elektrons unter bestimmten Bedingungen verschwinden kann? Hört sich wieder kompliziert an.
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Stille Gewässer sind Tief |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 12. Jan 2007 13:55 Titel: |
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Allein durch darauf zeigen oder durch scharfes Hinsehen verändert sich die quantenkinetische Energie eines Elektrons nicht.
(Denn wie du schon in dem anderen Thread zur Lokalisierungsenergie gesehen hast, muss man das Elektron in eine Falle einsperren und seine Wellenfunktion zusammendrücken, damit seine quantenkinetischen Energie steigt.)
Wenn du bei einem Elektron sehr, sehr scharf hinschaust, um zu sehen, was ganz, ganz nah am Elektron ist, dann wirst du eine andere Überraschung erleben:
Da begegnet man einer Wolke aus virtuellen Teilchen um das Elektron herum. Das bezeichnet man auch als Vakuumpolarisation.
Hast du davon schon mal gehört oder gelesen, und sind dir virtuelle Teilchen und die Vakuumpolarisation schon ein bisschen ein Begriff? |
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Step
Anmeldungsdatum: 11.11.2004
Beiträge: 87
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| Step Verfasst am: 12. Jan 2007 14:18 Titel: |
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neeee, noch nie gehört udn hab grad mal versucht wo zu lesen, aber da stand nur, die virtuellen teilchen gibts irgendwie nicht oder macn kann sie nciht nachweisen(daher nru eine vorstellung oder Theorie), aber ihre Wirkung ist nachweisbar. Hmmm also eher nichts gehört^^
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Stille Gewässer sind Tief |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 12. Jan 2007 16:38 Titel: |
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Virtuelle Teilchen sind Teilchen, die aus dem Nichts entstehen und gleich darauf wieder verschwinden. Ihre Energie und die Zeit, während der sie da sind, wird durch die Heisenbergsche Unschärferelation für Energie und Zeit bestimmt.
(Ein bisschen mehr zu virtuellen Teilchen findest du zum Beispiel hier im Forum unter:
http://www.physikerboard.de/htopic,6226,virtuelle+teilchen.html )
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Die geladenen virtuellen Teilchen, die im Vakuum in der Nähe eines Elektrons entstehen und wieder verschwinden, ordnen sich im elektrischen Feld des Elektrons so an, dass sich die Ladung des Elektrons, die man aus nächster Nähe sieht, dadurch verändert. Durch diese sogenannte Vakuumpolarisation verändert sich also das Coulombpotential (also die Stärke der elektrischen, abstoßenden Coulomb-Wechselwirkung) zwischen zwei Elektronen, die miteinander stoßen, wenn sich die Elektronen bei diesem Stoß sehr nahe kommen.
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Die Selbstenergie des Elektrons ist etwas ganz Ähnliches wie diese Vakuumpolarisation, sie hat nämlich auch etwas mit virtuellen Teilchen zu tun. Dadurch, dass ein Elektron Energie in Form eines virtuellen Photons ausspucken und kurz danach wieder aufnehmen kann, ändert sich nämlich die Energie des Elektrons. |
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Step
Anmeldungsdatum: 11.11.2004
Beiträge: 87
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| Step Verfasst am: 13. Jan 2007 01:10 Titel: |
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hah, also doch. Lesch hat auch genau den selben gedankengang aufgezählt, wie ich und ist dadurch aber auf eine Singularität gestoßen und zwar, dass das elektron eine unendlich große energie haben müsste, wenn man zu nahe dranngeht. man kann aber nicht genug nahe drann gehen, da es von teilchen und antiteilchen, die aufgrund der hohen Energie zustande kommen, abgeschirmt wird. Also hat man hier doch ein elektron und damit eine unendliche energie, die nur nicht erfasst werden kann!?
Udn echt, durch deinen Link mus man sich wirklich zimlich durchwühlen, puuuuuuh
dermarkus schrieb:
| Code: | | Schafft man es also, zwei virtuellen Teilchen die Energie zuzuführen, die sie sich aus dem Vakuumfeld geborgt haben, bevor sie wieder verschwinden, dann werden sie von virtuellen zu ganz normalen realen Teilchen. |
In diesem Fall ist masse aber gleich energie wie bei E=mc².
Ein Photon hat keien Ruhemasse, aber eben energie und daher können elektron und proton unendlich weit miteinander wechselwirken. daher schlussfolgere ich: eine energie und keine masse müssen eine unendliche geschwindigkeit erlauben, wonach ein photon überall gleichzeitig wäre.
ajajaj, je mehr du mir versuchst beizubringen, desto mehr probleme bekomme ich  (ich glaube jetzt verstehe ich wirklich Einstein)^^
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 13. Jan 2007 03:13 Titel: |
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| Step hat Folgendes geschrieben: | hah, also doch. Lesch hat auch genau den selben gedankengang aufgezählt, wie ich und ist dadurch aber auf eine Singularität gestoßen und zwar, dass das elektron eine unendlich große energie haben müsste, wenn man zu nahe dranngeht.
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Du meinst, wenn man mit einem zweiten, geladenen Teilchen zu nahe dran geht. Denn ich zitiere mal genau:
Zwischen 9:30 und 9:45 min seines Videos sagt Harald Lesch
| Zitat: |
Beim Radius Null würde die elektromagnetische Kraft gegen unendlich gehen, wir hätten eine Singularität!
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Klassisch würde also die elektromagnetische Kraft gegen unendlich gehen, die zwischen dem Elektron und einem zweiten geladenen Teilchen (zum Beispiel einem zweiten Elektron) wirkt, wenn man dieses zweite geladene Teilchen unendlich nahe an das Elektron heranbringen würde.
Wenig später spricht er davon, dass (10:00 - 10:20 min)
| Zitat: |
Wenn man zu nah an ein Elektron heran kommt, dann wird die Energie, die dieses Elektron hat, [...] so groß, dass es virtuelle Teilchenpaare erzeugt. |
Die Energie, von der Harald Lesch hier spricht, ist also die elektromagnetische Wechselwirkungsenergie, die ein Elektron hat, wenn ihm ein anderes, geladenes Teilchen sehr nahe kommt.
(Die Vakuumpolarisation mit den virtuellen Teilchen schwächt diese Coulomb-Wechselwirkung für sehr nahe Abstände ab.)
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Die Energie, die das Elektron hat, wenn kein zweites geladenes Teilchen in der Nähe ist, ist etwas anderes als die Wechselwirkungsenergie von oben.
Wenn man nicht so genau hinschaut, dann würde man sagen, diese Energie ist ja einfach gleich der Energie E=mc², die der Masse m des Elektrons entspricht.
Wenn man genauer hinschaut, dann muss man hier mitberücksichtigen, dass das Elektron ab und zu ein virtuelles Photon ausspuckt und gleich danach wieder aufnimmt; dadurch ändert sich die Energie des Elektrons. Mit diesem Prozess verbunden ist die sogenannte Selbstenergie des Elektrons.
Soweit ich weiß, ist diese Selbstenergie des Elektrons nicht unendlich groß.
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| Zitat: | eine energie und keine masse müssen eine unendliche geschwindigkeit erlauben, wonach ein photon überall gleichzeitig wäre.
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Na ja, wenn wir uns darauf einigen können, dass wir statt "unendliche Geschwindigkeit" "Lichtgeschwindigkeit" sagen, und wenn das Photon nur von sich aus gesehen überall gleichzeitig ist, dann ließe sich das irgendwie mit der Relativitätstheorie vereinbaren. Wenn du möchtest (aber wirklich nur dann  ) könntest du dazu vielleicht hier
http://www.physikerboard.de/htopic,7056,lichtgeschwindigkeit.html
ein bisschen mehr dazu erfahren.
Eine andere gute Möglichkeit könnte natürlich auch sein, sich das ganze, was ich hier versucht habe, anschaulich zu umreißen, etwas setzen zu lassen, und später wieder aufzugreifen, wenn du, vielleicht im Physikstudium, die zugehörige Quantenmechanik, Relativitätstheorie und vielleicht sogar einmal Quantenelektrodynamik richtig mit den zugehörigen Grundlagen lernst  |
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Step
Anmeldungsdatum: 11.11.2004
Beiträge: 87
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| Step Verfasst am: 13. Jan 2007 14:57 Titel: |
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Achso, danke für die Antwrt, habs jetzt! Dachte der Harald Lesch spricht davon, wenn man ganz nahe ans Elektron geht aus der Betrachterseite und nicht mit einem anderen Elektron. Hm, ok so udn mit der Coulombkraft wirds verständlicher.
Zum zweiten: Also ich lasse das glaube ich nicht ruhen und ich WILL den Thread lesen^^ (muss sagen, ging aber auch flüssiger als der davor). Besorge mir mal dann paar Bücher dazu. Also den Thread und noch ein paar Seiten habe ich mir durch gelesen und verstanden. Ich dachte mir nur am Anfang wegen der Formel E=mc² müsste das bei keiner Masse so sein. Ziemlich verwirrend so am Anfang
Also noch ne Frage. Wenn ich nciht Physik studieren sollte, sondern alles aus Büchern oder Internet- oder Uniskripten lerne, könnte ich dann den gleichen Wissensstand erreichen, oder bekomm ich die neueren und aktuellen Themen nirgendswo her?
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Stille Gewässer sind Tief |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 14. Jan 2007 23:28 Titel: |
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| Step hat Folgendes geschrieben: |
Also noch ne Frage. Wenn ich nciht Physik studieren sollte, sondern alles aus Büchern oder Internet- oder Uniskripten lerne, könnte ich dann den gleichen Wissensstand erreichen, oder bekomm ich die neueren und aktuellen Themen nirgendswo her? |
Das Problem sehe ich weniger in der Aktualität der verfügbaren Quellen. Durch Selbststudium in solchen Dingen auf denselben Wissensstand zu kommen wie durch ein Unistudium, halte ich für extrem anspruchsvoll und schwierig, das schaffen vermutlich nur sehr, sehr wenige. Den Austausch mit anderen Physikern halte ich für extrem wichtig, um die Herangehensweise der Physiker an solche Dinge und ihre Methoden nicht nur vom Hörensagen kennenzulernen, sondern wirklich auch selbst zu erlernen.
Populärwissenschaftliches zu diesen Themen zu lesen, kann sehr viel Spaß machen und sehr interessant sein Ich würde allerdings nicht davon ausgehen, dass das reichen kann, um diese Physik wirklich selbst dabei zu lernen. |
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