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Frage bezüglich dem Doppelspalt-Experiment

Dieses Thema im Forum "Off-Topic-Location" wurde erstellt von Jekyll122, 28 Februar 2009.

  1. Jekyll122
    Jekyll122 (27)
    Sorgt für Gesprächsstoff
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    Single
    Hallo,

    Ich hab da mal ne Frage zum Doppelspalt-Experiment: Wenn sich ein Photon durch Inteferenz auslöscht, geht es dann nicht verloren? Also ist damit nicht ein Energieverlust insgesamt verbunden?
     
    #1
    Jekyll122, 28 Februar 2009
  2. User 68009
    User 68009 (27)
    Planet-Liebe-Team
    Moderator
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    Single
    Bei Interferenzen wird nichts ausgelöscht, soweit ich weiß.
    Oder was genau meinst du?
     
    #2
    User 68009, 28 Februar 2009
  3. Event Horizon
    Verbringt hier viel Zeit
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    vergeben und glücklich
    Hallo!

    Du denkst da noch etwas verquert. Photonen gehören zum Teilchenmodell des Lichts. In diesem gibt es keinerlei Interferenzeffekte, also auch keine Auslöschung. Das Modell dient dazu, die gradlinie Ausbreitung zu verstehen, sowie stöße zwischen Licht und Materie.

    Nur das Wellenmodell erlaubt die Sache mit der Interferenz.

    Und da ist es so, daß es Regionen gibt, wo sich das Licht abschwächt / auslöscht, und andere Regionen, wo sich das Licht verstärkt. In der Gesamtsumme bleibt die Energiemenge aller Wellen jedoch erhalten.
     
    #3
    Event Horizon, 28 Februar 2009
  4. it's me
    it's me (34)
    Verbringt hier viel Zeit
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    Single
    Genau! Der "Witz" an dem Experiment ist gerade dieser Welle-Teilchen-Dualismus.
    Wir wissen, dass Licht ein Teilchen ist. Als solches kann es keine Interferenz geben, da sich -wie Du ja sagst- sonst Photon und Photon auslöschen müssten.
    Jagt man das Licht aber durch den Doppelspalt, findet genau das statt, eine Auslöschung.

    Huch, das dürfte doch nicht sein!
    Also folgt daraus, dass Licht auch eine Welle sein muss. Nur Wellen können interferieren, sprich sich überlagern und dabei entweder verstärken oder auslöschen. Ergo ergibt sich, dass Licht -wie alle Objekte der Quantenmechanik- mal als Welle zu beschreiben sind, mal als Teilchen. Damit haben wir den besagten Welle-Teilchen-Dualismus nachgewiesen.
     
    #4
    it's me, 28 Februar 2009
  5. Jekyll122
    Jekyll122 (27)
    Sorgt für Gesprächsstoff Themenstarter
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    Single
    Ach nö?.....Wirklich?^^
    Mir geht es aber gerade um diese Auslöschung.....wenn es ausgelöscht wird, dann ginge da ja Energie verloren, was dem Energieerhaltungssatz widersprechen würde. Das ist eben meine Frage....
     
    #5
    Jekyll122, 1 März 2009
  6. Event Horizon
    Verbringt hier viel Zeit
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    vergeben und glücklich
    Hi!

    Was wir versuchen, dir zu sagen ist aber, daß das Photonen-Modell das Licht nicht vollständig beschreibt. Photonen können sich nicht auslöschen, weil das der Energieerhaltung widersprechen würde, das ist völlig korrekt.

    Dein Spalt-Experiment wäre mit Photonen sehr langweilig: Du würdest einen Schatten an die Wand werfen, denn da gibt's keine Interferenz.


    Interferenz, Auslöschung und Verstärkung, und damit auch Energieerhaltung bei solchen Effekten gibt es nur bei Wellen.




    Fazit: Weder Wellen noch Teilchen beschreiben die Natur des Lichtes vollständig und korrekt, und du darfst nie den Fehler machen, ein Modell mit der Wirklichkeit zu verwechseln ("Versuche nicht, die Speisekarte zu essen!")


    Rein physikalisch betrachtest du hier ein Wellenphänomen, kein Teilchenphänomen. Und damit basta.

    Philosophisch kann man natürlich gerne versuchen, beide Modelle in Einklang zu bringen, nur denke ich, da würde man sich an einigen Fragen - und nicht nur deiner - ziemlich die Zähne ausbeißen.




    Übrigens, wenn du Bauchschmerzen magst: Elektronen und Helium-Kerne sind Dinge, die sich als Teilchen etabliert haben. Elektronen haben ne Masse, Alpha-Teilchen haben eine gehörige Masse und dazu eine bekannte Größe.
    Diese Welt bleibt so lange heil, bis man die Dinger auch auf Spalte schießt, denn dann bekommt man dahinter eine Verteilung, die eindeutig auf Wellen hindeutet. Und nu?
     
    #6
    Event Horizon, 1 März 2009
  7. it's me
    it's me (34)
    Verbringt hier viel Zeit
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    Single
    Freut mich, dass Dir das alles klar ist. Wie Event Horizon es aber schon gesagt hat, wir versuchen Dir klarzumachen, dass dieser Widerspruch gegen den Energieerhaltungssatz (mehr oder weniger) genau DAS ist, was das Doppelspaltexperiment aufzeigt. Sprich, genau dieser Konflikt zeigt, dass es da mehr geben muss als nur Teilchen, denn die Verletzung des Energieerhaltungssatzes kann eben nicht sein. Du musst die Sache eben von hinten aufrollen.

    Aber das wusstest Du ja alles bereits...
     
    #7
    it's me, 1 März 2009
  8. User 35148
    User 35148 (43)
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    nicht angegeben
    Wenn Du Dir die Interferenzmuster anschaust, wirst Du sehen, daß sie sich wellenförmig ausbreiten.
    An einem bestimmten Punkt der übergelagerten Wellen mag es eine Auslöschung, an einem anderen eine Überhöhung geben.

    Doch die Energie ist da nicht weg.
    Sie wird erst beim Auftreffen der Photonen auf die Wände seitlich des Spalts, und auf den Wänden hinter dem Spalt, wirksam.
    Entweder dadurch daß sich die Wände aufheizen, andersfarbiges Licht ausstrahlen, oder unter minimalem Energieverlust reflektieren.

    Wobei wir dann bei einer anderen Frage wären:
    Wenn zwei Photonen genau aufeinander geschossen werden, was passiert?
    Tun diese sich gegenseitig durchdringen und setzen ihre Reise unbeschadet fort?
    Vernichten sie sich gegenseitig?

    Spannnend... :engel: :drool:

    :engel_alt:
     
    #8
    User 35148, 1 März 2009
  9. sleepyDragon
    Verbringt hier viel Zeit
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    Single
    Hm, es wurden Einzelphotonen-Experimente mit dem Doppelspalt gemacht. Und es gibt da auch schöne Simulationen zu.
    Z.B. die hier: Youtube
     
    #9
    sleepyDragon, 2 März 2009

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