Licht Wellen-Teilchen-Dualismus

Jecks · Anmeldungsdatum: 14.08.2011 Beiträge: 93

Hallo,

also mir geht schon lange das Thema Licht nicht aus mein Kopf.
Das Wellen-Teilchen-Dualismus ist mir begriff, aber nicht die sich nicht anders erklärbaren Eigenschaften.

Welche lassen sich nur als Welle beschreiben und welche nur als Teilchen bzw. besser beschreiben?

Wenn ich lese, das jedes Objekt eine Wellenlänge hat und im Bereich der Elementarteilchen Photonen zu finden sind, sagt für mich alles das Wellenbewegung und derren Eigenschaften, Eigenschaften der Teilchen sind.

Was sind die Problempunkte? Entwieder sind mir gewisse Begriffe nicht bekannt oder ich suche falsch, bin nicht fündig geworden.

litterman · Administrator Anmeldungsdatum: 22.09.2004 Beiträge: 2500 Wohnort: Marburg

Am besten lässt sich das an zwei Effekten wie sie in historisch sehr bedeutsamen Experimenten beobachtet wurden veranschaulichen:

1. der photoelektrische Effekt:
kurz: man bestrahlt eine Platte mit Licht und misst den Strom freigesetzter Elektronen, dabei treten 2 Phänomene auf die mit den Wellenbild nicht vereinbar sind:
(1) Der Elektronenstrom tritt instantan auf, d.h. es gibt keine zeitliche Verzögerung wie sie zu erwarten wäre wenn man das als klassische Dipolanregung mit einer elektromagnetischen Welle durchrechnet
(2) Es gibt einen Schwellwert für die Lichtwellenlänge ab der der Effekt beobachtet werden kann. Nach der klassischen Theorie müsste man nur lange genug warten bis sich durch Dipolanregung genug Energie angesammelt hat um die Ablösearbeit zu überwinden, tatsächlich gibt es eine Sprungstelle, d.h. eine best. Wellenlänge ab welcher ein Elektronenstrom entsteht, das kann man nur erklären wenn man die Photonen als Teilchen betrachtet

2. Elektronenbeugung am Einfach/Doppelspalt
Man schickt Elektronen durch einen einfachen Spalt oder einen Doppelspalt und misst hinten wo die Elektronen ankommen.
nach klassischer Theorie würden Elektronen als teilchen entweder gradlinig durch die Blende fliegen oder eben mit der Blende kollidieren und nicht durchkommen.
In der Praxis beobachtet man jedoch wunderbare Interferenzmuster die man nur erklären kann wenn die Elektronen als Welle auffasst und als solche beschreibt...

Jecks · Anmeldungsdatum: 14.08.2011 Beiträge: 93

Danke für die Antwort. smile

Also mit einfachen Worten: Man kombiniert Theorien zum "Wellen-Teilchen-Dualismus" damit man das unerklärliche, je nach Situation erklären kann und findet sich damit ab, bis man eine Theorie gefunden hat, die alle Dinge erklären kann?

magician4 · Moderator Anmeldungsdatum: 05.10.2009 Beiträge: 5837 Wohnort: Hamburg

Lara_mag_Chemie · Anmeldungsdatum: 17.09.2011 Beiträge: 57

Hallo Jecks

So wie ich das mittlerweile sehe, sollte man sich nicht zu lange am Welle-Teilchen Dualismus aufhalten, sondern nur eine Tatsache daraus schließen. Es gibt Objekte, die sowohl Wellen als auch Teilcheneigenschaften aufweisen. Diese Objekte heißen Quanten und sie werden beschrieben durch die Quantenphysik. An diesem Ausgangspunkt ist es dann sinnvoller sich Grundlagen der Quantenphysik anzusehen, als sich zu lange mit semiklassischen, halb philosophischen Interpretationen aufzuhalten.

Die viel interessantere und wichtigere Frage ist doch, wann die Quanteneigenschaften nicht mehr beobachtbar sind und die Objekte sich rein klassisch verhalten und was genau an der Grenze dieser Beschreibungen passiert. Das bedeutet nicht, dass die Quanteneffekte dann verschwinden, sondern sie sind nur so klein, dass sie nicht registrierbar sind. Die Quantenphysik ist eine der klassischen Physik übergeordnete Theorie und nicht umgekehrt.

Liebe Grüsse
Lara