Quantenphysik - Aufgaben und Übungen

Welche der folgenden Aussagen sind richtig?

1) Warum gibt es überhaupt Quantenphysik?

a) Quantenobjekte wie Licht zeigen Wellenphänomene (z.B. Interferenz) aber auch Teilcheneigenschaften (Energieübertragung ist quantisiert). Die Quantenphysik versucht diesen "Widerspruch" zu erklären

b) Die Quantenphysik hat keine große Bedeutung innerhalb der Physik, dieses Teilgebiet beschäftigt sich mit der Kinematik von Fahrzeugen.,

2) Gelten die Gesetze bzw. Theorien der Quantenphysik noch für weitere Objekte als Licht (Photonen)?

a) Nein, die Gesetze/Theorien der Quantenphysik gelten nur für Photonen

b) Ja, die Gesetze/Theorien der Quantenphysik gelten für alle Quantenobjekte. Teilchen wie z.B. Elektronen zeigen bei bestimmten Experimenten Wellenphänomene

3) Welche "Entdeckung" war mit der Beginn der Quantenphysik

a) Kommt es zwischen Materie und Licht zu einer Wechselwirkung, so überträgt das Licht Energie quantisiert. Die übertragene Energie ist eine Vielfaches eines Photons (Licht als Welle zeigt Teilcheneigenschaft)

b) Die Quantenphysik hat mit dem Rutherford`schen Streuversuch begonnen. Vor Beginn der Quantenphysik konnte nicht erklärt werden, warum Alphateilchen beim Beschuss einer Goldfolie durch diese (fast) ungehindert durchdringen

4) Was ist eines der Fundamentalprinzipien der Quantenphysik?

a) Quantenobjekte unterliegen den Gesetzen der klassischen Physik

b) Es gibt keine Möglichkeit, das Verhalten eines einzelnen Quantenobjektes genau vorherzusagen

5) Verdeutlichen wir die Aussage aus 4b "Es gibt keine Möglichkeit, das Verhalten eines einzelnen Quantenobjektes genau vorherzusagen " durch ein Experiment.

a) Diese Aussage ist falsch. Das Verhalten eines Quantenobjektes ist vorhersagbar bzw. berechenbar

b) Wir messen die Lichtintensität mit einem Detektor. Die Intensität und Größe der Energieportionen können bestimmt werden, aber wie viele Photonen auf eine Stelle innerhalb einer bestimmten Zeit auftreffen, kann nicht vorhergesagt oder berechnet werden

6) Für das Auftreten eines Quantenobjektes an einer bestimmten Stelle zu einer bestimmten Zeit kann nur eine Wahrscheinlichkeit angegeben werden. Steht dies Wirklich im Widerspruch zur klassischen Physik?

a) Nein, dies steht nicht im Widerspruch zur klassischen Physik. So lassen sich in der klassischen Physik für einige Experimente (z.B. Wurf einer Münze) keine Vorhersagen bzw. Berechnungen abgeben.

b) Ja, dies steht im Widerspruch zur klassischen Physik. In der klassischen Physik gibt es zwar auch Experimente, bei denen nur eine Wahrscheinlichkeit angegeben werden kann, aber dies beruht auf äußeren Störungen (oder auch nicht ausreichend genauen Messapparaturen)

7) In der klassischen Physik lassen sich für einige Experimente (z.B. Wurf einer Münze) auch nur eine Wahrscheinlichkeit angeben. Dies ist aber begründet dadurch, dass äußere Störungen oder ungeeignete Messapparaturen verwendet werden. Wie sieht das in der Quantenphysik aus

a) Beim Verhalten von einzelnen Quantenobjekten kann nur eine Wahrscheinlichkeit angegeben werden, dies liegt aber nicht an äußeren Störungen oder nicht ausreichend genauen Messapparaturen

b) Beim Verhalten von einzelnen Quantenobjekten kann nur eine Wahrscheinlichkeit angegeben werden, hier gilt aber das gleiche wie in der klassischen Physik. Aufgrund der äußeren Störungen und den nicht ausreichend genauen Messapparaturen (Quantenobjekte bewegen sich mit Lichtgeschwindigkeit) kann für einzelne Quantenobjekte nur eine Wahrscheinlichkeit angegeben werden

Physik Test – Einführung in Quantenphysik

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