Heisenbergsche UNschärferelation

[Vochaw]

Hallo zusammen


Also hab ein kleines Problem, muss für die Schule ein Referat über die Heisenbergsche Unschärferelation machen.

Ich hab auch schon ziemlich viel ausgedruckt und gelesen bis jetzt, aber ich blicks einfach noch nicht ganz, kann mir jemand von euch schlauen Leuten des ganze Mal populärwissentschaftlich erklären, dass des auch en normaler Mensch versteht, ich könnt zwar mein Referat machen, aber ich hät keine Ahnung über was ich eigentlich Laber


MfG
Vochaw

 

[Gestreift]

Welchen Aspekt der Unschärferelation verstehst Du genau nicht?

 

[Telcontarion]

Wikipedia - Quell der Weisheit:

http://de.wikipedia.org/wiki/Heisenbergsche_Unschärferelation


Abstrahiert sagt sie aus, dass der Betrachter durchs Betrachten sein zu betrachtenes Objekt verändert.

 

[Vochaw]

Wikipedia - Quell der Weisheit:

http://de.wikipedia.org/wiki/Heisenbergsche_Unschärferelation


Abstrahiert sagt sie aus, dass der Betrachter durchs Betrachten sein zu betrachtenes Objekt verändert.

Hab ich schon gelesen bei Wikipedia,

Und so abstrahiert den Teil hab cih schon verstanden,

aber mein Lehrer fasselt immer was von den Photonen,, bei denen man nicht recht berechnen kann wo das Photon zu welcher Zeit ist und man immmer nur eins berechnen kann und am Ende ne Zufallskurve errechnen kann

 

[benicio]

einem karlsruher hilft man gern!

hast du auch die alpha-centauri filmchen geguckt?
ich finde die sind gar-nicht schlecht.. vielleicht helfen sie dir was.

grüsse
benicio

 

[gloeckle]

Wenn du den abstrahierten Teil verstanden hast, sollte es doch kein Problem sein, den Äusserungen deines Lehrers zu folgen

Die Photonen können zum Beispiel mittels einem Laser auf ihren Standpunkt im Raumgefüge oder ihren Impuls hin gemessen werden.

Da die Photonen aber so klein sind wie sie sind ( ), verändert der Messlaserstrahl, welcher in dieser Größenordung eben eine recht große Kraft ausüben kann entweder ihren Impuls oder ihren Ort. Deshalb kann man nie beides gleichzeitig angeben.

Man muss sich mit Wahrscheinlichkeitsberechnungen zufrieden geben, deren Ergebnis wohl die Zufallskurven deines Lehrers darstellen.

 

[dkR]

Waren es nicht eher Elektronen?
Photonen mit Laser zu messen ist etwas ... kreativ. 8)
Dadurch, dass du mit dem Messinstrument Kraft auf das zu messende Teil
ausübst, änderst du seinen Vektor.

 

[gloeckle]

Ups

Ja, nimm Elektronen!

 

[DaJ23]

Hab mir jetzt nicht wirklich alles zu Deinen Problemen genau durchgelesen Vochaw, aber vielleicht helfen Dir die folgenden 2 Links etwas besser. Dafür benötigst Du nur den Realplayer

Alpha Centauri[/url]]

• Was ist die Unschärferelation?
• Welche Bedeutung hat die Unschärferelation?

Ich hoffe das hilft Dir weiter

Gruß DaJ23

 

[Gestreift]

Die Unschärferelation ist nicht davon abhängig, dass jemand versucht herauszubekommen, wo ein Teilchen ist oder welchen Impuls es hat. Eine Messung des Teilchens führt zwar immer zu einer Wechselwirkung, diese ist allerdings nicht die eigentliche Ursache für die Unschärfe.

Die Unschärfe gibt es schon vor der Messung. Sie ist eine unmittelbare Folge des Wellencharakters, den Teilchen haben.

Ich glaube, dass trifft es ziemlich präzise. Für konstruktive Kritik bin ich dankbar.

 

[MadCow]

gestreift hats ganz gut beschrieben

ein schönes beispiel für die unschärferelation ist der einfachspalt

man weis vom wasser oder elektromagnetischen wellen sich beim durchqueren eines spaltes beugen, sie fächert sich quasi auf.

je enger der spalt im vergleich zur wellenlänge ist, desto stärker fächert sich die welle auf.

dies trifft auch auf teilchen zu, da diese ebenfalls welleneigenschaften haben, der spalt muss nur sehr sehr viel enger sein als bei em und wasserwellen.

die breite des spaltes entspricht der ortsunschärfe den umso enger der spalt is umso genauer weis man wo sich das teilchen befindet
Die auffächerung der welle hinter dem spalt, entspricht der impulsunschärfe, da man nichtmehr genau sagen lässt welche richtung das teilchen eigentlich hat.

umso enger der spalt desto stärker fächert sich der impuls auf. man hat also eine genaue ortsmessung auf kosten einer ungenauen impulsmessung.
umgekehrt bei einem sehr großem oder keinem spalt weis man sehr genau die richtung aber man hat wenig ahnung wo das teilchen eigentlich ist.

man kann also niemals ort und impuls gleichzeitig exakt messen.

wenn man da bisschen rumrechnet kommt man darauf das das produkt der beiden unschärfen gleich des planckschen wirkungsquantum h ist.

 

[Vochaw]

Wenn du den abstrahierten Teil verstanden hast, sollte es doch kein Problem sein, den Äusserungen deines Lehrers zu folgen

Die Photonen können zum Beispiel mittels einem Laser auf ihren Standpunkt im Raumgefüge oder ihren Impuls hin gemessen werden.

Da die Photonen aber so klein sind wie sie sind ( ), verändert der Messlaserstrahl, welcher in dieser Größenordung eben eine recht große Kraft ausüben kann entweder ihren Impuls oder ihren Ort. Deshalb kann man nie beides gleichzeitig angeben.

Man muss sich mit Wahrscheinlichkeitsberechnungen zufrieden geben, deren Ergebnis wohl die Zufallskurven deines Lehrers darstellen.

Ah ok jetzt hab ichs verstanden, hab das mit der Veränderung der Messung verstanden, und hab mir des auch mit den Elektronen erklären können, aber mein lehrer hat halt nie von ner änderung der ergebnisse geredet, wenn ich mit ihm drüber geredet hab, aber desnke, cih glaub jetzt hab ichs verstanden, wenn ich den nobelpreis krieg, könnt ihr euch melden, cih geb euch dann was ab

 

[Malakim]

Auch wenn man das als Schüler nicht gerne hört. Die mathematische Formel dazu ist ein Modell die es Dir erleichtern soll zusammenhänge zu verstehen die man Anschaulich sonst nicht verstehen kann ... also mein Tipp schau Dir die Formel an und darin wirst Du sehen was man wann wie berechnen kann und warum.

 

[FreeBird]

Heisenberg fährt auf der Autobahn und wird von der Polizei angehalten. Der Beamte verlangt nach dem Führerschein und dem Fahrzeugschein, schaut sich diese an und fragt:
"Herr Heisenberg, wissen Sie eigentlich, wie schnell Sie gefahren sind?"
"Nein", antwortet Heisenberg, "aber ich weiß genau, wo ich jetzt bin!"

 

[rai69]

@freebird

:applausemoticon:

vielleicht ein ganz kleines bißchen besser:
...
"Nein", antwortet Heisenberg, "aber ich weiß genau, dass ich jetzt in einer Verkehrskontrolle bin!"


gruß

rai69

 

[Lyle]

Ah ok jetzt hab ichs verstanden, hab das mit der Veränderung der Messung verstanden, und hab mir des auch mit den Elektronen erklären können, aber mein lehrer hat halt nie von ner änderung der ergebnisse geredet,

Er hat nie davon geredet, weil es ganz einfach nicht dadurch begründet ist. Wie gestreift schon geschrieben hat:

Die Unschärferelation ist nicht davon abhängig, dass jemand versucht herauszubekommen, wo ein Teilchen ist oder welchen Impuls es hat. Eine Messung des Teilchens führt zwar immer zu einer Wechselwirkung, diese ist allerdings nicht die eigentliche Ursache für die Unschärfe.

Es ist einfach eine Eigenart der Materie, bzw. unserer Beschreibung der Materie. Bestimmte Paare von Eigenschaften lassen sich nicht gleichzeitig beliebig genau beschreiben. Multiplizierst Du die beiden minimalen "Ungenauigkeiten", so kommst Du immer auf einen Wert, der größer ist als eine bestimmte Konstante in der Größenordnung des Planckschen Wirkungsquantums. ( Die genaue Größe ist von der gewählten Herleitung abhängig)

 

[antimagnet]

es ist nicht die eigenart. es ist unsere beschreibung. wir können nur beschrieben, was wir wahrnehmen. wenn wir es wahrnehmen, beeinflussen wir es, eine nicht beeinflussende wahrnehmung ist nicht möglich. die ergebnisse werden auch nicht geändert. es gibt kein original-egebnis, was sich durch die wahrnehmung verändert. es entsteht überhaupt erst durch wahrnehmung. ohne wahrnehmung gibt es kein ergebnis. das passt schon zusammen, finde ich...

 

[Gestreift]

wenn wir es wahrnehmen, beeinflussen wir es, eine nicht beeinflussende wahrnehmung ist nicht möglich.

Interessante Bemerkung! ...Also eigentlich meine ich das gesamte Post ist interessant.

Stellt sich die Frage, ob Elektronen nur deshalb Elektronen spontan emittieren und absorbieren, weil ich hinschaue, oder ob sie es auch dann tun, wenn keiner guckt.

Quantenphysik sucks!


@ antimagnet

Dich dürfte möglicherweise die Ensemble-Interpretation interessieren, da man dabei nicht ein Teilchen in den Blickpunkt rückt, sondern es geht um Wahrscheinlichkeiten für eine große Menge von Experimenten.

Wenn Du Lust hast, kannst Du dich damit ja mal damit befassen. Ich leide vermutlich an Dyskakulie und drehe regelmäßig am Rad, wenn ich mich mit Mathematik auseinandersetzen muss.

Bei Wikipedia findet sich etwas dazu und dann habe ich auf die Schnelle noch dieses PDF gefunden.

 

[Lyle]

es ist nicht die eigenart. es ist unsere beschreibung. wir können nur beschrieben, was wir wahrnehmen. wenn wir es wahrnehmen, beeinflussen wir es, eine nicht beeinflussende wahrnehmung ist nicht möglich. die ergebnisse werden auch nicht geändert. es gibt kein original-egebnis, was sich durch die wahrnehmung verändert. es entsteht überhaupt erst durch wahrnehmung. ohne wahrnehmung gibt es kein ergebnis. das passt schon zusammen, finde ich...

Ähm. Um ehrlich zu sein, hab ich glaub ich nicht ganz verstanden worauf Du hinaus willst Ist mir ein wenig zu philosophisch.
Vielleicht versuch ich mal anders zu erklären was ich meine (Wenn man den andren nicht versteht kann man ja ganz einfach weiterreden ).
Während meines Studium hab ich in theoretischer Chemie mal eine Herleitung der allgemeinen Unschärferelation mitgemacht. Das ganze lief in etwa so ab:

Physikalische Eigenschaften (wie z.B. Ort, Energie, Impuls) erhält man durch Anwendung bestimmter mathematischer Operatoren auf Wellenfunktionen. Für diese Operatoren gibt es bestimmte (mathematische) Regeln, und wenn man sich jetzt mal den Spaß macht diese Operatoren mit einander in Beziehung zu setzen und ein wenig rumrechnet, dann kommt unter Berücksichtigung dieser Regeln die Unschärferelation heraus.
Es ist ganz einfach reine Mathematik. Um die Unschärferelation festzustellen brauchst Du überhaupt keine Messung, Du kannst sie ganz einfach ausrechnen, das Experiment dient dann maximal als Bestätigung der Theorie. Wobei es sowieso schwierig ist, dass überhaupt zu messen, denn die Unschärfe ist eine so verschwindend kleine Größe, dass sie kaum zu messen sein dürfte.

 

[antimagnet]

ich glaube, ich meinte, heisenbergs frühere interpretation:

Heisenberg hingegen vertrat - zumindest in der Anfangszeit, ehe er auch (zumindest teilweise) zur Ensemble-Interpretation umschwenkte - die subjektive Auffassung, dass wir als Menschen – als Messende – nicht in der Lage sind (sei es durch die Störung eines Messgeräts, durch unsere Unfähigkeit oder durch eine unzulängliche Theorie), die Eigenschaften Ort und Zeit an einem Quantenobjekt gleichzeitig beliebig genau zu messen. Dabei wäre es aber missverstanden, dass das Quantenobjekt in Wirklichkeit einen festen Wert besitzt.

und ich finde, dass bohrs interpretation gar nicht so unterschiedlich ist:

Bohr meint mit der objektiven Eigenschaft eines Quantenobjektes, dass es in der Natur eines Teilchens liegt, ihm unterhalb gewisser Grenzen (, die durch die Unschärferelation gegeben sind) Ort und Impuls nicht mehr zuordnen zu können, weil diese Begriffe dort keinen Sinn mehr ergeben.

der casus knaxus ist hier der ausdruck "natur eines teilchens". ich hielt das teilchen- und das wellenmodell eben für modelle, die eigenschaften beschreiben. was die natur eines teilchens in echt ist, können wir gar nicht "richtig" beschreiben. mit "richtig" meine ich: was macht ein teilchen eigentlich, wenn wir es nicht wahrnehmen. um das verhalten eines teilchens zu beobachten, müssen wir es manipulieren, messen. ohne messung ist da kein teilchen. deswegen kann mit objektiv auch nicht die wahre natur eines teilchens gemeint sein, sondern nur das, was wir dafür halten. mir persönlich reicht diese definition von objektiv und ich kann das auch weiterhin von subjektiv unterscheiden...


aus heisenbergs interpretation:

Dabei wäre es aber missverstanden, dass das Quantenobjekt in Wirklichkeit einen festen Wert besitzt.

das ist auch ein casus knaxus. dieses "in wirklichkeit" existiert gar nicht ohne messung/wahrnehmung/interaktion. stellen wir uns ein einzelnes isoliertes quantum vor... was ist da noch? existiert es?