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Der Doppelspalt

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by

Alexej Schewtschuk

on 12 May 2014

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Transcript of Der Doppelspalt

Der Doppelspalt
Klassische Optik vs. Quantenmechanik
Präsentation von
Alexej Schewtschuk

Was ist der Doppelspaltversuch?


Experiment von Thomas Young
(zw. 1801 und 1807)


Beweis zur Welleneigenschaft
von Licht

Teilcheneigenschaft

Welleneigenschaft

Klassisches Optik

Emission proportional zur Frequenz nicht zur Intensität
Folgerung: Existenz von Photonen


Folgerung aus dem Fotoeffekt

Interferenzmuster

Bereich der Physik
Beschäftigt sich mit Licht
(Elektro-magnetische Wellen)
Was ist Optik?

Negativ geladene Platte
Monochromatisches Licht
Ab einer stimmten Frequenz beginnt eine Emission von Elektronen

Fotoeffekt

Monochromatisches Licht
optimal: Senkrecht einfallend
Spaltabstände < 1mm
Spaltbreite < 0.1mm

Versuchsaufbau

Δs – Gangunterschied
d – Abstand der Spaltmittelpunkte
n – Ordung der Maxima bzw. Minima
α – Winkel

Berechnung

Maxima
Minima
.
,
,
Quantenmechanik

Physikalische Theorie
Beschreibt Physik in atomaren und subatomaren Bereich

Was ist das?

Beobachter zerstört Interferenz

Immer nur ein Elektron wird durch den Doppelspalt
geschickt.

Interferenzmuster



Mögliche Erklärungen:
- durch beide Spalte
- durch kein Spalt
- durch einen und dann
durch den anderen
Spalt

Feynmans Gedankenexperiment

Doppelspaltversuch von Jönsson  (1961)
Mit Elektronen


Doppelspaltversuch mit Teilchen

,
de.wikipedia.org/wiki/Thomas_Young_(Physiker)
www.leifiphysik.de/themenbereiche/beugung-und-interferenz/versuche
homepage.univie.ac.at/franz.embacher/Quantentheorie/sciweek2000/Bilder2/doppelspalt1.gif
www.univie.ac.at/physikwiki/index.php/LV013:LV-Uebersicht/WS09_10/Arbeitsbereiche/Das_Doppelspaltexperiment
de.wikipedia.org/wiki/Welle-Teilchen-Dualismus
www.physikerboard.de/files/interferenz_doppel_409.jpg
www.leifiphysik.de/themenbereiche/quantenobjekt-photon/versuche
www.physik.tu-berlin.de/institute/IFFP/moses/Subsites/themenseiten/photoeffekt/photoeffekt_anordnung.png
physikheft.wikidot.com/beugung-von-elektronen
www.rosalux.de/fileadmin/ls_ni/bilder/ball.jpg


Bildquellen

www.leifiphysik.de/themenbereiche/beugung-und-interferenz/versuche
www.dieter-heidorn.de
www.leifiphysik.de/themenbereiche/wellenmodell-des-lichts/ausblick
www.kiknet-naturundtechnik.org
www.fremdwort.de/suchen/bedeutung/Quantenmechanik


Internetquellen

Optik; Grundlagen und Anwendung von D.Kühlke
Quantentheorie 1 von Rollnik
Optik; Lichtstrahlen – Wellen – Photonen, von Wolfgang und Ursula Zinth

Literaturquellen

Ende


Vielen Dank
für Ihre Aufmerksamkeit!!!
,
Teilchen-Wellen-Dualismus

h = plancksches Wirkungsquantum
p = Impuls
m = Masse
v = Geschwindigkeit


De Broglie Wellenlänge

Amplitude und Intensität
Energiefluss, aber kein Materialfluss
Wellenlänge und Frequenz destruktive und konstruktive Interferenz
Beugung

Genau definierter Ort und Impuls
Teilchen sind unterscheidbar
Teilchen interferieren nicht, keine Auslöschung identischer Teilchen
Messung der Teilcheneigenschaft beeinflusst diese nicht
Masse: 1 kg
Geschwindigkeit: 10 m/s

Fußball

Elektronen
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