Quanteneinführung?

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1 Antwort

Unter Quanten versteht man physikalische Objekte, die derart klein sind (und aus derart wenig Energie bestehen), dass sie nur noch in der Sprache der Quantenphysik sinnvoll beschreibbar sind.

Lies auch https://www.gutefrage.net/frage/ich-wuerde-gerne-wissen-wo-der-unterschied-zwischen-der-quantentheorie-und-der-quantenphysik-ist-und-vielleicht-auch-kurz-erklaert-was-beide-machen#answer-222874246 .

Anders gesagt: 

Die Quantenmechanik (bzw. Quantenphysik) ist eine physikalische Theorie zur Beschreibung der Materie, ihrer Eigenschaften und Gesetzmäßigkeiten in besonders kleinen Dimensionen. Sie erlaubt, im Gegensatz zu den Theorien der klassischen Physik, eine Berechnung der physikalischen Eigenschaften von Materie auch im Größenbereich der Atome und Elementarteilchen. Letzteres sind die kleinsten Energieportionen, aus denen sich aus der Sicht heutiger physikalischer Theorien alle Atome zusammensetzen.

Ausgangspunkt der Quantenphysik war, dass Max Planck im Jahr 1900 entdeckt hat, dass, wo immer Materie Licht abstrahlt, die Energie jeder dieser Lichtwellen proportional zu ihrer Frequenz ist. Den entsprechenden Proportionalitätsfaktor nennt man das Plancksche Wirkungsquantum.

Zudem wurde entdeckt, dass Materie in Abhängigkeit davon, aus welcher Art von Atomen sie besteht, nur Lichtwellen aussenden kann, die ganz bestimmte, diskrete Portionen von Energie darstellen. Das meint, wer von Quantelung spricht.

Unter Quantisierung (einem ganz ähnlichen Wort) versteht man den Austausch der Beschreibung eines Objekts in der Sprache der klassischen Physik durch eine Beschreibung in der Sprache der Quantenphysik. 

So ein Austausch wird immer dort notwendig, wo die Konzepte, mit denen man uns täglich begegnende Objekte - wie etwa Stühle, Tische, Autos oder Planeten - beschreibt, nicht mehr hilfreich genug sind, das gerade interessierende Objekt - z.B. eine einzelne Lichtwelle, irgend ein anderes Elementarteilchen oder eine kleine Gruppe von Elementarteilchen wie etwa ein Atom - so zu beschreiben, dass man mit dieser Beschreibung irgendwas nützliches anfangen kann. 

Zum photoelektrischen Effekt lies bitte https://de.wikipedia.org/wiki/Photoelektrischer_Effekt .

Wenn du heute auf eine Türe zugehst, die sich automatisch öffnet, sobald du ihr nahe genug bist, so ist das eine Anwendung des photoelektrischen Effekts: Von deinem Körper ausgesandte Lichtwellen treffen auf einen Sensor und schlagen aus dem Material, aus dem er besteht, Elektronen heraus, die dann einen kleinen Schaltkreis schließen, der - wenn er geschlossen ist - die Türe mit einer Stromquelle verbindet, die wiederum den Motor aktiviert, der die Türe öffnet.

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