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thale00

Predasaur Crusher

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1

Samstag, 10. November 2012, 10:12

Physik: Doppelspaltversuch mit einzelnem Photon

Servus,

ich schreibe Montag eine Physikklausur und bin gerade am büffeln.

Dabei gibt es ein Thema, was ich nicht so ganz verstehe. Und zwar hängt es mit dem "Doppelspalt mit nur einem Photon" zusammen.

Der Versuch ist mir klar, sowie, dass danach das Photon quasi mit sich selber inteferiert.

Doch was hat es mit diesem Ψ auf sich? Das sind doch die einzelnen Zeiger, die am dem Spalt laufen. Die werden dann doch am Ende, da wo das Photon auf dem Schirm trifft addiert, oder? Konstruktive oder destruktive Inteferenz kann man dann ablesen. Also ΨRes = Ψ1 + Ψ2. Das ist doch dann dieses Superpositionsprinzip, richtig?

Jetzt wird es aber richtig brutal. WAS ZUR HÖLLE IST DIESES |Ψ| und |Ψ|² ? Eins von beiden muss die Auftreffwahrscheinlichkeit sein. Aber warum nimmt man den Betrag von Ψ ? Und wie komme ich darauf? Was muss ich zum Betrag nehmen? ΨRes? Und wie bestimme ich den Betrag von einer einzelnen Zahl? Ich kenne das nur von Vektoren mit √( (x)² + (y)² + (z)² ).

Wäre nett, wenn mir das einer mal erklären könnte. :-)

Greets
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das leben ist grad scheiße und gut .. wie lachgas was man hyperventilierend durch zieht. teehee

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2

Samstag, 10. November 2012, 17:59

Wo sind denn hier die ganzen Naturwissenschaftler? Ihr könnt das doch :D
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Yppolita

Snotter Boss

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3

Samstag, 10. November 2012, 21:26

Ψ(x) ist die Wellenfunktion
|Ψ(x)|² ist die Wahrscheinlichkeit, ein Objekt in einem bestimmten Raumbereich um den Punkt x herum zu finden
|Ψ(x)| ist somit ein zwischenwert, soweit ich das sehe.

Bin jetzt auch nicht der große Physiker.
Wenn ich weiterhin alles richtig verstehe ist das Betragsquadrat im eindimensionalen Raum nichts weiter als alles zu addieren und dann zu quadrieren.

http://www.uni-ulm.de/fileadmin/website_…ml/DpSpalt.html

"5.) Superpositionsprinzip

Der Vergleich macht einen schwer verstehbaren Wesenszug von Quantenobjekten deutlich (s. AB 3, unterer Teil): während klassische Teilchen natürlich über einen der beiden Spalte auf den Schirm gelangen, kann man Quantenobjekten objektiv keine Bahn durch einen der Spalte zuschreiben, sonst müsste ja die Verteilung des ersten Spalts bei geschlossenem zweiten Spalt zur Verteilung des Doppelspalts beitragen. In irgendeiner Form gelangt das Quantenobjekt durch beide Spalte oder „tastet“ zumindest in irgendeiner Form beide Spalte ab. So kann man diesen Wesenszug als Superpositionsprinzip (da die Quanten durch beide Spalte gelangen sind sie in einer Art Überlagerungszustand) bezeichnen (s.u.).

Hat man die Wahrscheinlichkeitsamplituden (x) eingeführt, so kann man mit Hilfe der Wahrscheinlichkeitsamplituden dies etwas präzisieren:
Bei klassischen Teilchen muss man nicht Zeiger, sondern Wahrscheinlichkeiten addieren:
.
Bei Quantenobjekten muss man die resultierende Wahrscheinlichkeitsamplitude durch Zeigeraddition der Zeiger für die Einzelspalte bestimmen:
.
Man nennt das Superposition der Zeiger für die Einzelspalte.
Das Quant befindet sich also im Überlagerungszustand der Einzelzustände 1 und 2 von Spalt 1 und Spalt 2.
Die Wahrscheinlichkeit ist jetzt
,
denn beim Quadrieren der Summe entsteht nach der Binomischen Formel ein gemischtes Glied (das sogenannte Interferenzglied).

Zweites Grundprinzip der Quantenmechanik: Das Superpositionsprinzip

In der Quantenwelt ist nicht jede Eigenschaft objektiv festgelegt: im Doppelspalt geht das Quant objektiv nicht durch einen der beiden Spalte.
Stattdessen befinden sich die Quanten bei gleichberechtigten Möglichkeiten im Überlagerungs­zustand 1,2=1+2, der resultierende Zeiger wird also durch Superposition bestimmt.
"

aus:
www.mikomma.de/qphfbmat/muenchen.doc

Eine Worddatei über den aktuellen Lehrplan ;)
Internet ist ...

... wie am falschen Ende eines riesigen Müllschluckers zu sitzen.


Man bräuchte eine Menge Kobolde, aber möglich wär‘s.

thale00

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4

Sonntag, 11. November 2012, 16:00

Habs inzwischen verstanden.

Kann geclosed werden ^^
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