Quantenmechanik – die besten Beiträge

Hallo, ich bin 17, mache Abitur und habe seit etwa einem halben Jahr unfassbare Liebe zur Physik gefunden, nachdem ich von der Relativitätstheorie und der theoretischen Möglichkeit von Zeitreisen in die Zukunft hörte.

Bevor es zur eigentlichen Frage geht, wenn diese frage zu lang ist oder nicht beantwortet werden kann, weil man die antwort darauf nicht kennt, bitte beantwortet mir das:

Meine Lehrer können mir hierbei nicht mehr helfen. Neben dem Abi studieren kann ich auch nicht und Physik ist mehr ein Hobby, zumindest jetzt noch. Kann ich trotzdem an Vorlesungen teilnehmen und Kontakt zu Professoren knüpfen um Fragen zu stellen, oder haben die keine Zeit für sowas.

Weiter zur Frage:

Seitdem ich 12 bin beschäftigte ich mich mit Chemie. Ich habe z.B Claydens Organische Chemie gelesen, Experimente gemacht und lustige Medikamente aus Vanille synthetisiert. Darin bin ich sehr fit.

Jetzt hörte ich von der Quantenfeldtheroie und mein Kopf brennt völlig. Ich kann praktisch nicht aufhören mich damit zu beschäftigen bis ichs verstehe. In der Chemie stellte ich mir Atome in einem Molekül immer wie Bausteine vor, die in ihrem inneren weitere, kleinere Bausteine mit lustigen Ladungen hielten. Eben Steine. Jetzt heißt es laut der Quantenfeldtheorie, dass Elementarteilchen Felder zugeordnet werden können. Nicht etwa wie beim Doppelspaltexperiment, bei dem Teilchen eine Wellenfunktion haben die bei Messung kollabiert, sondern dauerhafte Felder (wenn ich es richtig verstanden habe). Ein stiller Beobachter nimmt in einem kalten Vakuum keine Teilchen wahr, während ein bewegender Beobachter in diesem "Vakuum" plötzlich ein warmes Teilchengas wahrnimmt?!?!? Das ist ein Resultat dieser spezifischen "Feldereigenschaft".

Wie können Felder dann Bindungen eingehen? Die Bindungen entstehen ja durch Elektronen die wechselwirken. Und diese ganzen elektronen sollen jetzt keinen festen Ort haben? Wenn es wirklich Felder sind, die miteinander wechselwirken und so dafür sorgen, dass ein Atom eine Bindung eingeht und alle Elementarteilchen Felder sind, was ist dann noch real!? Was ist wo? Was ist wann (im bezug darauf, dass diese Felder im ganzen Universum sind und somit das "Teilchen" überall)?

Ich bin fest davon überzeugt, dass ein Physiker mich für diesen Text schlagen würde, da einige Dinge absolut falsch erfragt wurden. Ich bin kompletter Laie, will aber lernen, deswegen frage ich.

Würde es denn helfen, die Mathematik dahinter zu kennen und zu verstehen, um mir auch irgendwann visuell vorstellen zu können was das alles ist? Wenn ja, wo fange ich da an?

1, 2 und 3

Welche sind erlaubt?

Alle drei oder doch nur 2 und 3?

Hallo,

Ich habe viele Fragen zu Physik. Ich nummerieren sie durch, damit es übersichtlicher ist.

Licht:

Die grundlegende Frage ist, wie ich mir Licht bzw. elektromagnetische Wellen vorstellen kann.

1. Wir haben alle schonmal von "Lichtstrahlen" gehört. Aber ein Strahl ist gerade. Diese Aussage widerspricht ja, dass Licht aus Wellen besteht. Wie kann das sein?

2. Apropos Wellen: wir haben gelernt, dass Wellen aus vielen Oszillatoren bestehen, die miteinander gekoppelt sind. Bei Licht ist das ja nicht so, da gibt es nur die Photonen.

3. Stichwort Photonen: Wie kann ich mir Photonen vorstellen? Man hört immer, dass sie aus Energie bestehen, aber so ganz darunter kann ich mir nichts vorstellen.

Quantenmechanik:

4. Wie kann Quantenverschränkung überhaupt funktionieren? Ich habe immer gehört, dass nichts schneller als Licht sein kann, auch keine Informationsübertragung. Aber bei der Quantenverschränkung ist das doch der Fall, oder? Ich meine, wenn zwei Personen ganz weit voneinander entfernt stehen, auf zwei Teilchen schauen, die miteinander verschränkt sind und einer der beiden das Teilchen verändert, weiß der andere sofort, dass sich da was getan hat. Eine Information wurde übertragen. Oder verstehe ich da was falsch?

Ich muss bald eine Facharbeit im Abitur im Bereich Physik schreiben, deshalb interessiere ich mich für die Quantenphysik. Trotzdem bin ich mir unsicher was einer der besten Themen aus der Quantenphysik sein könnte, da das Gebiet etwas umfangreich erscheint.

Hab nicht wirklich was dazu gefunden und ich hab nicht die Möglichkeit das durchzuführen😭😭. Was meint ihr passiert ?

1. Man sieht durch den Nebel die interferierenden Wellen/Laserstraheln (das wär ja richtig krass)
2. Der Nebel zählt als „Messung“ somit ist die Superposition „aufgelöst“ und man sieht nur zwei Strahlen hinter den Spalten und es ergibt auch kein Interferenzmuster

Ich bin gespannt… irgendwann werd ich es durchführen

Die deterministische und auch zufällige Eigenheit der Physik lässt keinen freien Willen zu. Das weiß man jetzt schon seit etlichen Jahren.

Warum glauben dennoch so viele Menschen an einen freien Willen?

Hallo zusammen,

mich würde es interessieren wie die Lösung der Schrödinger Gleichung bezüglich eines festen Teilchens aussieht? Gibt es überhaupt eine? Wenn ja was ist der Unterschied zudem und der Lösung von einem gebundenen Teilchen? Ich würde mich über eine Antwort freuen! Danke im Voraus:)

Angenommen ich habe mein Wasserstoff Molekül H2 und gegeben ist mir eine Molekülschwingung von 2000 cm^-1 was soll das überhaupt bedeuten?

Die Wellenzahl ist normalerweise ja der reziproke Wert der Wellenlänge für Licht. Durch die Beziehung λv = c und E = hv lässt sich so ganz leicht bestimmen das E = h*c*(Wellenzahl in m^-1). Also ist die Wellenzahl für Photonen einfach eine einheit der Energie.

Doch wie sieht das bei Molekülschwingungen aus? Die sind auch immer in cm^-1 angegeben was für mich wenig Sinn ergibt, denn dieses Schwingung propagiert ja nicht wie EM-Wellen durch den Raum so dass man sagen könnte das Wasserstoffmolekül schwingt 2000 mal pro cm. Hier ergibt für mich tatsächlich bloß die Frequenz als 1/s Sinn.

Da Frage ich mich auch direkt, wofür denn nun v in der Formel für erlaubte vibrations Energieniveaus steht:

E = hv gilt nur für die Frequenz eines Photons, wie kann es sich hierbei um sogenannte Vibrationswellenzahlen von Molekülen handeln die ja komischerweise auch überall als cm^-1 angegeben sind??

Ich wollte nur kurz etwas wissen.

Wenn ich Licht durch einen einzigen Spalt strahle, dann entsteht ein ein schwaches Wellenmuster auf der Wand hinter dem Spalt.

Wenn ich Licht durch den Doppelspalt scheinen lasse, dann entsteht ein Interferenzmuster.

Wenn ich einen Detektor an dem rechten Spalt anbringe und aktiviere, dann verschwindet das Interferenzmuster und nur zwei Abdrücke sind an der Wand zu sehen.

Sind diese Abdrücke jetzt zwei richtige Streifen oder ist es wie das Muster bei einem Einfachspalt nur halt zwei neben einander?

Die Gleichung n^2 * h^2/(8ma^2) beschreibt die zulässigen Energiezustände eines Teilchens in einem eindimensionalen Kasten, wobei n = 1, 2, 3, ... Die Gleichung hängt nicht von der Geschwindigkeit des Teilchens ab, aber warum?

Angenommen, ich werfe das Atom jedes Mal mit einer zufälligen Geschwindigkeit, die zu verschiedenen Translationsenergien führt, decken dann alle möglichen "n's" in der Formel alle möglichen Geschwindigkeiten ab?

Und welche regeln gäbe da wahrscheinlich?

Hallo ich bräuchte Hilfe bei der Aufgabe: 

Berechnen Sie die Wellenlänge des Lichtes, das ein Wasserstoffatom vom Grundzustand in den dritten elektronischen Zustand anregen kann. 

Wenn man Wasserstoff vom 1. in den 3. Zustand anregt ist die Energie dann nicht negativ ? Ich hab als Energie für den Übergang vom 1. in den 3. Zustand -12eV raus
dann ist doch meine Wellenlänge auch negativ ?

Ich danke schonmal im Vorraus, weil ich möchter mich weiterbildern und dann habe ein ein Beispiel dafür, wie ich diese Methode in meine Zukünftigen Themen anwende um entsprechend gut zu lernen.

(Bitte nicht in eine gehobenen Sprache, sondern sodass es ein 9t Klässler dies verstehen kann)

Nobelpreis verdient? ;)

Ich lerne gerade QM und bin daher noch nicht so vertraut mit der Mathematik dahinter.

Wenn ich den Erwartungswert von x in einem Zustand bestimmen will, so kann ich das meines Wissen folgendermaßen machen:

Da sin^2(u*x)x aber mMn sehr umständlich zu integrieren ist, gehe ich davon aus, dass man das irgendwie simpler lösen kann, ist dem so oder muss man sich da wirklich "durchquälen"?

??? oder macht sinn

Ich lese immer dass das Uran mit einem Neutron beschossen wird damit die Kettenreaktion losgeht. Aber was genau ist diese Neutronenquelle? Woher kommt das erste Neutron das alles auslöst?

https://m.youtube.com/watch?v=rho6HLrU5ro