Erklären sie den Begriff Welle-Teilchen Dualismus. Erläutern sie was die Gitarrenseite, damit zu tun hat.
Ich weiß wage was Welle-Teilchen Dualismus ist. Ich weiß aber überhaupt nich was das mit einer Gitarrenseite zu tun haben soll. Wäre nett wenn mir jemand weiter helfen könnte.
Hallo!
Der Welle-Teilchen-Dualismus meint, dass Quantenobjekte weder klassische Teilchen noch klassische Wellen sind. Formal rechnet man mit Teilchenwellen, deren Amplitude (besser: Deren Betragsquadrat der Amplitude) ein Maß für die Aufenthaltswahrscheinlichkeit eines Teilchens ist.
Damit hat eine Gitarrensaite nichts zu tun.
Ich weiß schon, was der Fragesteller gemeint hat, aber die Frage ist - mit Verlaub - sehr schlecht gestellt. Besser wäre gewesen: „Erläutern Sie, inwiefern man eine schwingende Saite als Modell dafür verwenden kann.“ oder so ähnlich.
Erschwerend kommt noch hinzu, dass es überhaupt kein Modell gibt, das den Welle-Teilchen-Dualismus veranschaulichen kann. Die Gitarrensaite ist höchstens ein Modell für die Quantisierung gebundener Zustände. Dafür ist sie übrigens ein sehr gutes Modell. Man kann damit erklären, warum es nur diskrete Energiewerte gibt, warum es Orte gibt, an denen die Aufenthaltswahrscheinlichkeit Null ist (Schwingungsknoten), usw.
Dass ein Quantenobjekt halb Welle halb Teilchen ist, dabei hilft uns auch die Gitarrensaite nicht weiter.
Michael
Erläutern sie was die Gitarrenseite, damit zu tun hat.
frei nach der angeblichen niels-bohr-anekdote mit dem barometer und der höhe des hochhauses schlage ich vor, ein lied über den W-T-D zu schreiben und es mit schwingenden gitarrensaiten zu begleiten.
Hossa, bitte erstmal die Frage lesen! (owt)
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Hallo,
der Welle-Teilchen-Dualismus beschreibt die Eigenschaft von Quantenobjekten, sich einerseits so zu verhalten, wie wir das von Wellen kennen (Überlagerung, Verschmierung), andererseits auch so, wie wir das von Partikeln kennen (Körnigkeit, Wucht). Das heißt aber nicht, daß Quantenobjekte zugleich Welle und Teilchen sind (wie oft gesagt wird), sondern daß sie etwas Eigenes sind (eben Quantenobjekte), das sich in einigen Aspekten wie Wellen, in anderen Aspekten wie Teilchen verhält.
Zur Gitarrensaite mal ein Ansatz:
Gitarrensaiten schwingen zwischen ihren Enden, wo sie festgehalten werden: Auf ihr bilden sich stehende Wellen aus (wodurch sie klingen). Ein fest gehaltenes Quantenobjekt (etwa ein Elektron um einen Atomkern) bildet ebenfalls eine stehende Welle aus, und die Wahrscheinlichkeit, wo sich dieses als Partikel in einem (kleinen) Raumgebiet manifestiert, wenn man dort nachsähe, ist die Auslenkung (Amplitude) dieser Quantenwelle in diesem Raumgebiet ins Quadrat genommen. Wäre die Gitarrensaite ein Quantenobjekt, könnte es sich niemals als Partikel an den Enden der Saite manifestieren, da die Saite, wo sie festgehalten wird, keine Auslenkung hat.
Ein Lichwelle zwischen zwei Spiegeln (Resonator) ist ein solches Quantenobjekt, daß sich wie eine Saite verhält. Nur bestimmte Wellen mit einem Vielfachen der Wellenlänge „passen“ dazwischen, andere nicht.
Gruß
Moriarty
Hossa 
Der Welle-Teilchen-Dualismus hängt damit zusammen, dass die Welt in ihrem Kleinsten wellenartig ist. Wenn sich ein Teilchen von A nach B durch den Raum bewegt, tut es das als Welle. Man kann sich vorstellen, dass es sich, wie ein Wollkneuel, am Punkt A entrollt und am Punt B wieder aufrollt. Während seiner Bewegung von A nach B ist das Teilchen eine „Welle“. Dieses Entrollen und Aufrollen passiert über sehr kurze Distanzen, in der Größenordnung einer Planck-Länge [ca. 1.6*10-35m]
Da sich das Teilchen an den Punkten A und B jedoch nie komplett aufrollen kann [Heisenberg’sche Unschärferelation] liegt es eigentlich immer in einem „gemischten“ Zustand vor. Mal ist es mehr Teilchen [aufgerollt], mal ist es mehr Welle [entrollt].
Übertragen auf die Gitarrenseite, sind die beiden Endpunkte der Saite die Orte A und B und die schwingende Bewegung der Saite symbolisiert die Wanderung des Teilchens von A nach B und zurück.
Sorry nochmal für meine erste Antwort, hatte die Frage nicht genau gelesen…
Viele Grüße
Hasenfuß
Hallo!
Sorry, wenn ich Dir da in einigen Punkten widersprechen muss:
Der Welle-Teilchen-Dualismus hängt damit zusammen, dass die
Welt in ihrem Kleinsten wellenartig ist. Wenn sich ein
Teilchen von A nach B durch den Raum bewegt, tut es das als
Welle.
Eigentlich nicht. Vielmehr ist es so, dass von A eine Welle ausgeht, die die Punkte B1, B2, B3, … erreicht. An welchem der Punkte das Teilchen ankommt lässt sich nicht vorhersagen, aber die Amplitude der Welle gibt jeweils die Wahrscheinlichkeit dafür an.
Man kann sich vorstellen, dass es sich, wie ein
Wollkneuel, am Punkt A entrollt und am Punt B wieder aufrollt.
Ich verstehe nicht, inwiefern dieses Bild die Quantenwelt veranschaulichen sollte.
Während seiner Bewegung von A nach B ist das Teilchen eine
„Welle“.
Ach ja? Warum nicht bei A und bei B?
Dieses Entrollen und Aufrollen passiert über sehr
kurze Distanzen, in der Größenordnung einer Planck-Länge [ca.
1.6*10-35m]
Wo hast Du denn das her?
Da sich das Teilchen an den Punkten A und B jedoch nie
komplett aufrollen kann [Heisenberg’sche Unschärferelation]
liegt es eigentlich immer in einem „gemischten“ Zustand vor.
Es gibt keinen gemischten Zustand. Es gibt keinen Zustand der zur einen Hälfte eine Welle und zur anderen Hälfte ein Teilchen ist. Die Heisenbergsche Unschärferelation beschäftigt sich auch gar nicht mit dem „Aufrollen und Entrollen“ der Wellenfunktion. Vielmehr sagt sie dass die Wellenzahl einer Welle mit dem Impuls verknüpft ist. Die Wellenzahl hat nur bei unendlich ausgedehnten Wellen einen präzisen Wert. Unendlich ausgedehnte Wellen bedeuten aber, dass das Quantenobjekt an jedem Ort mit gleicher Wahrscheinlichkeit ist. Je genauer man also den Impuls eines Teilchens kennt, um so unbestimmter ist der Ort. Das gilt übrigens auch umgekehrt.
Übertragen auf die Gitarrenseite, sind die beiden Endpunkte
der Saite die Orte A und B und die schwingende Bewegung der
Saite symbolisiert die Wanderung des Teilchens von A nach B
und zurück.
Nein. Die Saitenschwingung ist eine stehende Welle. Stehende Wellen treten in der Quantenmechanik bei gebundenen Zuständen auf, also genau dann, wenn sich ein Teilchen NICHT von A nach B bewegt.
Sorry nochmal für meine erste Antwort, hatte die Frage nicht
genau gelesen…
Entschuldige Dich lieber für die zweite Antwort, denn die hat mehr Verwirrung als Klärung gestiftet.
Michael