Quantenmechanik 3: Materiewellen / De-Broglie-Wellen
Вставка
- Опубліковано 28 лис 2022
- Aufnahmen von Elektronenmikroskopen faszinieren durch ihre extremen Detailreichtum. Zum Beispiel diese Pollen hier oder diese Eiskristalle. Aber warum kann man mit Hilfe von Elektronen, die ja salopp gesagt kleine Kügelchen sind, überhaupt Bilder machen? Das liegt dran, dass man jedem Teilchen und sogar jedem großen Objekt wie zum Beispiel diesem Tennisball hier eine Wellenlänge zuordnen kann. Um diese sogenannten Materiewellen geht es in diesem Video.
- Наука та технологія
Ganz tolle Videos. die Reihe baut schön aufeinander auf und erklärt alles sehr sehr anschaulich !
Danke für das sehr gewogene Feedback! 🙏🏻
Vielen Dank!
🙏🏻
Beeindruckend anschauliche Darstellung des Genies von de Broglie , und warum jenseits von 10 hoch minus 35 Welleneigenschaften nicht mehr nachweisbar sind. Aber heisst das , dass sie nicht mehr vorhanden sind , verstehe das als Entstehung von Materie und physischer Realität , faszinierender Stoff fürs Kopfkino , vielen Dank !
Es übersteigt mein letzte Hirnzelle um ganze Dimensionen, aber es ist..... faszinierend 👍👍
Richard Feinmann, Physik-Nobelpreisträger und eine Ikone der Quantenmechanik, hat einmal gesagt: „Ich kann mit ziemlicher Sicherheit behaupten, dass niemand die Quantenmechanik versteht!“ Damit hat er gemeint, dass wir uns die meisten Effekte in der Quantenmechanik nicht bildlich vorstellen können. Davon müssen wir uns in der QM lösen.
..hm. Könnte man auch sagen, dass Erwin Schrödigre die von ihm aufgestellte geniale und berühmte Gleichung auch nicht verstanden hat? Das musste er doch aber, sonst könnte er doch nicht so eine Gleichung aufschreiben.
@friedop.8877 Die Frage lautet in diesem Fall: Was bedeutet „verstehen“? Wenn Richard Feynman als Nobelpreisträger der Quantenmechanik sagt: „Ich gehe davon aus, dass niemand die Quantenmechanik versteht!“, was meint er dann damit?
Inhalte wirklich ganz fantastisch erklärt
Danke für das große Lob!
Großartig! Die Bedeutung von de Broglie noch mal neu verstanden! Weil wir eine gewisse Masse haben, werden wir quasi konsistent in der Welt, und nicht nur ein flackerndes Bild.
Bin erst bei Folge 3 aber kann schon sagen dass es mir sehr gut gefällt bisher. So ein interessantes Thema. Bin gespannt auf die nächsten Folgen!
Danke, das freut mich! Es wird von Video zu Video immer "absurder" (zB im Video 4) - das liegt in der Natur der Quantenmechanik. Aber das Thema generell ist extrem spannend!
@@MartinApolin Ich studiere die Ummitschen Texte. Diese angeblich Ausserirdischen benützen Phoneme die Sie mit Bedeutungen, Eigenschaften, Prinzipien, Moralvorstellungen in einzelne Buchstaben wiederspiegeln. So ist zum Beispiel das Wort Gott auf Ummitisch WOA. W steht für eine umgedrehte I stehende Welle. O für Ordnungsprinzip oder ewiger Kreislauf. A steht für Energieform. Den Menschen nennen Sie Oemmi. Also wieder Ordnunsprinzip, Kreislauf. E ist mir unbekannt. M müsste für eine stehende Welle hindeuten. i könnte für Natur oder eine Seite der Natur. stehen. Es muss mehrere Seiten geben da andere Ausserirdische behaupten das man einen Planeten auf das Prinzip eines Quaders zurückrühren kann. Aus dem Quadrat entsteht der elektromagnetische Torus. usw usw. Mein Frage nun, wenn der Mensch wirklich auf das Prinzip von 2 überlagernden stehenden Wellen hindeutet, da n müssten diese einen Bauch machen. Ist das Korrekt? Dan könnte es wirklich so sein das der Bauch den Menschen formt. Ich meine nicht den Bauch des Menschen, sondern den Bauch der Interferenz. Der einen Bauch ergibt. Ich denke was viele Menschen nicht erkennen möchten ist, dass der Mensch auch ein Gravitationfeld hat. Euch wenn es noch so gering ist ist es doch da. Ich glaube Gravitationsfeld und das Phyllum sind eng miteinander verbunden. Der Mensch kommt aus den Phyllum und entsteht aus der elektromagnetischen Strahlung des Planeten. Könnte man das so behaupten? KannHi es einwende dieser Hinsicht geben? Die nicht wissenschaftlich ist? Die alten Ägypter hatten die Planeten auch als Quadrat bezeichnet zuminderst die Sonne. Es muss also was dran sein! In den alten Bildnisse der Agyptischen Kultur zeichen oft den Pharao auf einen quadratischen Stein. Zuminderst in Relief-Techniken. Es ist aber kein quadratischer Stein gemeint sondern ein Quadrat, auf dem er sitzt. Die Natur muss also 4 Seiten haben. Weil ein Quadrat auch vier Seiten besitzt. Auf das wollte ich nur hinaus.
geiler typ, gut erklärt!
🙏🏻
Wow, echt Klasse. Ich wollte schon immer mal die Quantenmechanik verstehen. Bis hierhin ist noch alles klar :)
😅 Die großen Herausforderungen liegen allerdings erst von mir 😬
Danke, klasse video!
🙏🏻
Gefällt mir sehr gut!
Danke sehr! 🙃
Super erklärt !!!
🙏🏻
Große Klasse! Ich werde mich da jetzt durcharbeiten. Und ich finde Du machst das super! :)
Sehr gut vermittelt.
Hoffentlich bekommt dein Kanal bald die Aufmerksamkeit, die er verdient! :)
Würde gern sehen, dass Du dran bleibst! :)
Danke, danke! Ich hab ja schon oft gehört, dass sich auf UA-cam Qualität letztendlich immer bezahlt macht. Ich hoffe, dass das stimmt! 😅 Ich werde auf jeden Fall noch lange weitermachen!
@@MartinApolin ja super !
👍🏻 ja auf 2-3 Jahre kann sich was tun. Der heilige Algorithmus erwählt Dich irgendwann 🙏🏻😇
Oder das Thema was Du machst wird plötzlich relevant. 📈
@@MartinApolinDefinitiv! Das sieht man an Kanälen wie dem simpleclub, die durch ihre gut verdaulichen und gleichzeitig hochwertigen Videos definitiv zu den beliebtesten deutschsprachigen Online-Ressourcen auf UA-cam für naturwissenschaftliche Inhalte stehe. Ich muss sagen, dass da kaum jemand herankommt. Allerdings muss ich bei Ihrem Kanal zugeben ist die Qualität ebenbürtig! Von daher wird sich das unweigerlich irgendwann lohnen!
Ich hab jetzt die beiden ersten Videos der Reihe angeschaut und mir sind schon ein paar Dinge besser verständlich als davor. Auch wenn das Ganze sicher nicht mehr mein Thema wird...
Gute Videos!
Danke! Ja, die Quantenmechanik kann schon ziemlich spröde sein, vor allem dann, wenn man gerne in Bildern denkt.
Das ist das dritte Video einer Videoserie über die Quantenmechanik. Die Videos können einzeln angesehen werden, aber sie sind aufbauend konzipiert und haben einen roten Faden. Deshalb ist es günstig, sich die Videos der Reihe nach anzusehen.
Im vierten Video geht es unter anderem um das berühmte Zitat von Richard Feynman: "Ich denke, ich kann mit Sicherheit behaupten, dass niemand die Quantenmechanik versteht!".
ua-cam.com/video/Emn1Knkzg2Q/v-deo.html
Die Videos sind wirklich super, DANKE dafür, nur ein kleines Problem, nachdem man ein Video gesehen und auch verstanden hat, nach einer Weile bleibt wenig davon im Gedächtnis, das soll aber mein Problem sein😉
🙏🏻 Quantenmechanik ist hard stuff. Das muss man immer und immer wiederholen, vor allem, wenn eine Sache ziemlich neu ist. Für mich so ziemlich das schwierigste, was es in der Physik gibt.
Wir brauchen ein Menschenmikroskop. Die Wellenlänge ist noch viel kleiner als von Elektronen :D
😂 Ich fürchte allerdings, dass das die Genfer Konvention verbietet!
Ab Minute 5:32 haben Sie Informationen zum Elektronenmikroskop bereitgestellt. Da Elektronen eine höhere Masse als Photonen haben, besitzen sie auch einen größeren Impuls gemäß der Gleichung:
λ= h/p
λ= h/mv
somit einen größeren Nenner, was zu einer kleineren Wellenlänge führen würde.
Könnte man noch massereiche Teilchen wie Neutronen, Protonen oder Ionen verwenden, um noch kürzere Wellenlängen und somit eine noch bessere Auflösung zu erzielen?
Das geht rein theoretisch, aber Elektronen lassen sich leicht erzeugen und sind sehr klein. Für Protonen müsste man Wasserstoff ionisieren, das ist wesentlich komplizierter. Und Neutronen kann man schwer beschleunigen, weil sie elektrisch neutral sind. Außerdem kann man Neutronen nicht durch elektromagnetische Linden ablenken.
Es wäre zwar möglich dem Tennisball, Fußball oder Menschen je nach Masse und Geschwindigkeit ein Impuls durch die Gleichung p= mv, sowie eine de-Broglie-Wellenlänge gemäß der Gleichung:
λ= h/p
λ= h/mv
zuzuordnen.
Allerdings handelt es sich bei diesen Objekten um makroskopische Objekte und nicht um quantenmechanische. Im Vergleich dazu stellt sich die Frage, ob es angemessen ist, den makroskopischen Objekten eine de-Broglie-Wellenlänge zuzuordnen?
Ich würde sagen, dass die Antwort auf diese Frage bereits in Ihrer Fragestellung liegt: 'Wo liegt die Grenze für den Nachweis von Interferenzerscheinungen bei großen Objekten?' Wenn ein Objekt groß genug ist, um kein quantenmechanisches Objekt mehr zu sein, würde es auch keine Interferenzmuster erzeugen können. In Bezug auf solche makroskopischen Objekte wäre es interessant zu diskutieren, ob es gerechtfertigt ist, ihnen eine Wellenlänge beziehungsweise eine de-Broglie-Wellenlänge zuzuordnen ? 🤔
Sag mir mal so: Es ist eine nette Spielerei! Physik sollte - vor allem in der Schule - ja auch Spaß machen und faszinieren! Es ist letztlich legitim, auch makroskopischen Objekten eine Wellenlänge zuzuordnen, weil es ja eben keine fixen Grenzen gibt. Es hat aber letztlich keinerlei praktische Bedeutung, wenn die Wellenlänge viel viel kleiner sind als die Ausdehnung der Objekte. 🖖🏻
R. P. Feynman schreibt, ein Elektron ist weder Welle noch Teilchen. Vielleicht will er ausdrücken, dass es etwas drittes gibt aus dem Welle oder Teilchen entsteht. Er fragte seinen Professor was passiert wenn es unendlich viele Spalte hätte
Das glaube ich eigentlich nicht! ich denke man muss das Zitat so verstehen, dass Elektronen wieder Welle alleine noch Teilchen alleine sind. Ich hab das immer so verstanden, dass er damit sagen will, dass die Quanten nicht zwischen Welle und Teilchen hin und her wechseln sondern dass sie immer Welle und Teilchen gleichzeitig sind. Welche Eigenschaft sich gerade zeigt, hängt davon ab, welches Experiment man durchführt - was man also das Quant gewissermaßen fragt!
@@MartinApolinElementarteilchen sollen Anregungen von Feldern sein. Das Feld ist, das Elementarteilchen wird? Heisenberg schrieb sinngemäß: Elementarteilchen sind Formen in denen Energie oder Materie existiert. 99,7 % der Masse ist Bindungsenergie. 0,3 sind Formen von Energie.
@rainer4030 Im Rahmen der Quantenfeldtheorie sind Teilchen die Anregungen von Feldern, stimmt. Und bei den Bindung Energien kommt es auf das Teilchen an. Beim Proton sind etwa 1 % der Masse die Massen der up und down-Quarks und 99 % der Masse ein Gewusel aus Gluonen und Quark-Antiquark-Paaren.Aber bei anderen zusammengesetzten Teilchen sind die Verhältnisse wieder ganz anders.
Fantastische Erklärung. Danke! Aber Frage: Es gilt doch in beide Richtungen. Teile haben Wellencharakter, Wellen Teilecharakter. Kann man also auch den Teilecharakter von Rundfunkwellen nachweisen?
Und wenn die Geschwindigkeit eine Rolle spielt, ist dann das lichtteilchen verschwunden wenn man es stoppt?
Danke für das Lob! Was die Frage betrifft: die Umkehrung gilt nicht immer. Nicht jede Welle muss auch ein Teilchen sein, zum Beispiel eine Wasserwelle oder eine Erdbebenwelle ist kein Teilchen. Rundfunkwellen gehören zur Großfamilie der elektromagnetischen Wellen und haben daher tatsächlich Teilchencharakter. Weil die Energie eines einzelnen Photons aber von seiner Frequenz abhängt und Radiowellen Frequenzen haben, die über den Daumen etwa 1 Milliarde mal kleiner sind als Lichtwellen, haben auch die einzelnen Fotonen eine Energie, die etwa 1 Milliarde mal kleiner ist als die von Lichtphotonen. Reine theoretisch müsste man aber auch die „Rundfunkphotonen“ nachweisen können.
@@MartinApolin Nur weil Wasserwellen das Wellenverhalten von Licht anschaulich darstellen heißt es nicht, dass die Welleneigenschaften von Licht auch die von Wasserwellen sind. Es ist vergleichbar mit Elektrizität. Der Wasserfluss lässt sich vergleichen mit dem Elektronenfluss, aber trotzdem sind Elektronen nicht gleich Wasser.
Was schwingt also bei den Welleneigenschaften der Elektronen?
@@rolandvoellmer5679 Es schwingt das elektromagnetische Feld!
Alles Lug und Trug.
Jede beschleunigte Ladung sendet eine elektromagnetische Welle ab. Dies ist als Bremsstrahlung bekannt.
Ein Elektron ist nur ein Teilchen. Sobald dieses Elektron beschleunigt wird umgibt es sich mit der Bremsstrahlung, welche auch die Ursache für den elektrischen Widerstand ist.
Bitte logisch denken und nicht nur nachplappern!!!!
Bremsstrahlung ist eine EM-Welle. Materiewellen sind etwas ganz anderes und treten auch bei ungeladenen und unbeschleunigten Teilchen auf. Für seine Erkenntnisse hat de Broglie 1929 den Nobelpreis bekommen und seine Theorie ist in den letzten fast 100 Jahren glänzend bestätigt worden, zB mit Elektronen oder Buckyballs - wie ich im Video erkläre. Daher verstehe ich ihren Satz "Bitte logisch denken und nicht nur nachplappern!!!!" nicht.
@MartinApolin 1. Auch elektrisch ungeladene Teilchen weisen eine manetische Komponente auf, welche genau so wirkt, wie eine bewegte elektrische Ladung
2. Erklären Sie mal, wie ein Teilchen ohne Beschleunigung sich überhaupt bewegen kann.
@asistorka2005 Wenn ich das einmal zusammenfassen darf: Sie misstrauen der Erkenntnis von Louis de Broglie, dass man jedem Teilchen eine Materiewelle zuordnen kann, für die er den Nobelpreis bekommen hat. Und sie finden, dass die Physikerinnen und Physiker seitdem einfach alles nachplappern. Konsequenterweise sollten Sie ihre Hypothese in ein Paper gießen und dieses bei einem der großen Naturwissenschafts-Journale einreichen um zu versuchen, den Nobelpreis zu gewinnen!