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Quantenmechanik: Von der Unbestimmtheitsrelation zur Farbe der Tomate
Eine lange Kette aus Kohlenstoffmolekülen gleicht einer Rennbahn für Elektronen. Je länger sie ist, desto geringer
die Energie, die ausreicht, um ein Elektron auf ein höheres Niveau (eine "Überholspur") zu heben. Das kann man an
der Farbe des ausgesandten Lichts sehen und mit ziemlich elementaren Mitteln ausrechnen.

© iStock / Zoran Kolundzija (Ausschnitt)
Man kann im Allgemeinen die Frequenz
eines Schwingungsvorgangs
nicht genauer bestimmen als durch Abzählen
der Schwingungen innerhalb eines
Zeitintervalls Δt. Da die Anzahl der
Schwingungen nur eine ganze Zahl sein
kann, leidet sie unter einer Ungenauigkeit
in der Größenordnung von 1, was
in die Frequenzmessung eine Unschärfe
von Δf ≈±1/Δt einbringt.
Diese "Unschärferelation" gilt für alle Schwingungs- und Wellenphänomene. Zu der berühmten Relation der Quantenmechanik wird sie erst im Verein mit der Formel E = hf, welche die Energie eines Lichtquants (Photons) mit seiner Frequenz verknüpft.
Im Oktoberheft haben wir gesehen, wie die heisenbergsche Unschärferelation in Gestalt der Energie-Zeit-Beziehung zum Beispiel den Alphazerfall von Atomkernen und die Reichweite der vier fundamentalen Wechselwirkungen erklären kann. Ein wenig Umrechnen bringt uns nun zu ihrer geläufigeren Form...
Diese "Unschärferelation" gilt für alle Schwingungs- und Wellenphänomene. Zu der berühmten Relation der Quantenmechanik wird sie erst im Verein mit der Formel E = hf, welche die Energie eines Lichtquants (Photons) mit seiner Frequenz verknüpft.
Im Oktoberheft haben wir gesehen, wie die heisenbergsche Unschärferelation in Gestalt der Energie-Zeit-Beziehung zum Beispiel den Alphazerfall von Atomkernen und die Reichweite der vier fundamentalen Wechselwirkungen erklären kann. Ein wenig Umrechnen bringt uns nun zu ihrer geläufigeren Form...
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