schwere Fragen für mein Physik Lehrer
Hallo,
Da mein Physiklehrer immer über alles bescheid weiß, was mit Physik zu tun hat. Jetzt wollte ich mal ein paar Fragen auftreiben, die ihn ganz schön ins schwitzen bringen. Ich hoffe dass ihr ein paar Ideen habt
5 Antworten
Einfach: Warum schimmern Luftblasen im Wasser silbrig?
Schwieriger: Was ist und wie funktioniert ein TEM?
Und ganz mies weil physikalisch ungeklärt: Warum tritt bei Bestrahlung eines Doppelspalts nur dann Interferenz auf wenn die Spalten nicht durch ein Messgerät beobachtet werden?
Lass dir da nichts von einer heisenbergschen Unschärferelation erzählen. Die stellt nur fest das eben keine Interferenz mehr stattfinden kann, aber nicht wieso das physikalisch unmöglich ist.
Beobachtet wird durch welchen Spalt sich das Teilchen bewegt.
ja gut das ist dann aber genau Heisenberg...
Durch die messung werden die Ergebnisse verfälscht.
Heisenberg stellt ja nur in einer Gleichung fest wie es ist, erklärt aber nicht warum dieser Effekt auftritt.
Feynmann sagt meines Wissens nur, das Teilchen von einem Ort zum anderen gelangen indem sie alle möglichen Wege gleichzeitig durchlaufen. Das erklärt warum Interferenz auftritt, aber nicht warum sie nicht mehr auftritt wenn man die einzelnen Spalten durch Messgeräte beobachtet. Ich lasse mich aber auch gerne belehren ;-)
das genauste messgerät beeinflusst die teilchen noch. Z.B. eine apperatur die in regelmäßigen abständen photonen aussendet die vom zu untersuchenden Objekt zurückgeworfen werden, um Ort und Geschwindigkeit zu bestimmen. Mit einer fleigenden Kanonenkugel klappt das auch sehr gut. Allerdings haben dann kleine Teilchen eine so geringe Trägheit etc. Dass sie von den Photonen die zur Messung verwendet würden, dann so stark abgelenkt würden, dass eine Messung unmöglich wird. Dass müsste dann auch ein Interferenzmuster zerstören oder?
Dann Ergebnis ist nach einer Messung ja nicht willkürlich, was einen Messfehler annehmen lassen würde, sondern man bekommt genau so eine Verteilung der Durchschläge wie man sie bei makroskopischen Objekten (wie einer Kanonenkugel) bekommt.
Um ehrlich zu sein weiß ich das gerade nicht, wir haben zwar ein Verfahren in der Schule behandelt das auf Polarisation beruhte, aber Schule ist halt schon so verdammt lange her ;-)
Aber das ein Quantenradierer durch nachträgliches zunichtemachen der Information welcher Spalt passiert wurde das Interferenzmuster wieder sichtbar macht zeigt ja das die Messinstrumente nicht einfach nur die Teilchen ablenken.
Ghunter hat schon recht. Quantenmechanik kannst du so erstmal nicht berechnen (unter umständen mit mehr Dimensionen, aber das is ne andere Geschichte). Als Beispiel gibts das Knallexperiment. Dort nimmst du keine Messung im eigentlichen Sinne vor, sondern beobachtest einfach was raus kommt. Du gibst dem einen Lichtteilchen die Möglichkeit 2 Wege zu gehen. Der Weg von dem einen muss aber so viel kleiner sein, das es genau in umgekehrter Phase ist (dort gibt es Interferenz, wenn du bei ner Welle oben hast, und ner anderen unten, und die treffen da aufeinander dann ist dort eben keine Welle weil sich das aufhebt).
So treffen am Ende beide Wege auf ner Messung auf, so würde man auch bei nem einzigen Photon nichts beim auftreffen merken. Haust du jetzt 2 Kugeln da rein, eins explodiert wenn das Licht da ankommt, das andere nicht, dann wirst du was messen, entweder die Explosion (dann war es der eine Weg) oder du misst am ende des 'Weges' das Photon beim auftreffen. Und so kannst du eben sehen das es sich anders verhält wenn es beobachtet wird, ohne das Teilchen selber zu beeinflussen. Hier noch ein Link dazu, wer sich dafür interessiert: http://www.quantenphysik-schule.de/dokumente/knaller-tatzel.pdf
Wenn ein kasten mit einem Gas gefüllt ist, aber ein teil des kastens von einer elastischen membran getrennt nur vakuum enthält. Warum wird keine Arbeit verrichtet, wenn das Gas in das Vakuum expandiert?
Als Zusatzinfo: das System ist abgeschlossen.
Frag ihn mal nach diesen drei einfachen Problemen. Den für die gibt es noch keine wirkliche Erklärung:
- Mpemba-Effekt (Heißes Wasser friert schneller als kaltes)
- Kaye-Effekt (Spritzendes Schampoo)
- Wirbelrohr-Effekt (Warme und kalte Luft aus einem Rohr)
Hab mehr dazu gibts auf quarks.de (http://www.wdr.de/tv/quarks/sendungsbeitraege/2012/0131/007_raetsel.jsp). War Bestandteil der letzten Sendung.
Warum rosten Eisenbahnschienen stärker und schneller, wenn sie nicht befahren werden, also auch an den Seiten und unten? Dass die obere Lauffläche rostet, wenn lange kein Zug drüberfährt, ist ja verständlich..
Die Antwort kannst du da finden:
Warum sind Kühltürme von Kraftwerken so seltsam eingeschnürt ! Mit Erklärung bitte ! Oder , warum kann ein Zweirad während der Fahrt ausbalanciert werden , im Stand aber kippt die Fuhre um !
dann will ich mal deine Begründung zur unteren frage sehen. Bzw. wie du die überhaupt meinst, was verstehst du unter "beobachten"?
Doppelspalt ist Doppelspalt.