zurück Home | Quantenphysik | |||
allgemeines | Wechselwirkungen von Teilchen können nicht jeden beliebigen Wert annehmen, sondern nur festgelegte diskrete Werte (Quantelung). | |||
Anlass | Notwendig geworden zur Erklärung bestimmter Eigenschaften elektromagnetischer Wellen, der Elektronenbahn von Atomen, der Spektrallinien, ufam. | |||
Quantenmechanik | ||||
Quantenfeldtheorie | ||||
Superposition | grundlegendes Konzept der Quantenmechanik | Mehrere Größen können sich überlagern. | So lange existiert ein Quantenobjekt gewissermaßen in verschiedenen Zuständen gleichzeitig. | |
Bei einer Superposition befindet sich ein quantenmechanisches Bit (»Qubit«) in einer Überlagerung vieler möglicher Einzelzustände. | Komplexe Zahlen (»Amplituden«) beschreiben deren jeweilige Anteile am Gesamtzustand. | Erst im Augenblick der Messung entsteht ein ein deutiger, klassischer Zustand. | ||
Die komplexen Amplituden liefern dann die reellen Wahrscheinlichkeiten dafür, das Bit als 0 oder 1 anzutreffen. | Superpositionen der Eigenschaften von Photonen, Lichtteilchen, Elektronen, Atomen | Die Superposition mehrerer Einzelobjekte heißt Verschränkung. | ||
Quantenkommunikation | verschränkte Photonen | Fragile Verknüpfung zweier Objekte im Mikrokosmos. Misst ein Experimentator den quantenphysikalischen Zustand eines der Teilchen, legt er damit automatisch auch den des verschränkten Partners fest – egal wie weit beide Partikel voneinander entfernt sind. | ||
Quanten - Hall - Effekt | Entsteht an der Grenzfläche zwischen 2 Halbleitern nahe dem absoluten Tempeaturnullpunkt. | Wird ein Magnetfelt senkrecht zur Grenzfläche angelegt, so entsteht eine Hall - Spannung senkrecht zum Magnetfeld | Bei Erhöhung des Magnetfeldes nimmt die Hallspannung stufenweise zu. | |
Casimir - Effekt | Platziert man zwei ungeladene Metallplatten im Vakuum parallel nebeneinander und lässt nur einen winzigen Spalt zwischen ihnen, so werden sie zusammengedrückt. | |||
pc: Casimir-Druck Fc: Casimir-Kraft A: Fläche π: Kreiszahl ℏ: reduziertes plancksches Wirkungsquantum c: Vakuumlichtgeschwindigkeit d: Abstand zwischen beiden Platten |
||||
Quellen |
1.) Giancoli DC: Physik. Lehr- und Übungsbuch. 3.Auflage, Pearson-Verlag 2009.ISBN: 978-3-8689-4023-7 | |||
Teil von |
Physik |
Impressum Zuletzt geändert am 22.06.2016 20:10