Materiewellen - Aufgaben und Übungen

Welche der folgenden Aussagen sind richtig?

1) Quantenobjekte wie Photonen oder Elektronen zeigen Interferenz. Steht dies im Widerspruch zur klassischen Physik bzw. gibt es in der klassischen Physik auch Interferenz?

a) Klassische Wellen wie bei der harmonischen Schwingung zeigen ebenfalls Interferenz. Es ist also kein Phänomen nur von Quantenobjekten

b) Klassische Wellen zeigen keine Interferenz. Es ist also ein Phänomen nur von Quantenobjekten

2) Wie wird in der Quantenphysik die Ausbreitung von Quantenobjekten beschrieben?

a) Die Ausbreitung von Quantenphysik wird mit Hilfe den Newton`schen Mechanik beschrieben

b) Die Ausbreitung von Quantenobjekten wird mit Hilfe von Materiewellen beschrieben (Schrödingergleichung)

3) Die Materiewellen werden mit Hilfe der Schrödingergleichung beschrieben. Welche (physikalische) Aussagekraft hat die Schrödingergleichung?

a) Die Schrödingergleichung hat keine direkte physikalische Aussagekraft. Sie liefert keine messbaren Größen. Erst das Quadrat der Gleichung hat eine physikalische Bedeutung

b) Die Schrödingergleichung gibt den Ort und die Geschwindigkeit eines Quantenobjektes wieder

4) Welche Aussagekraft hat das Quadrat der Schrödingergleichung?

a) Das Quadrat der Schrödingergleichung gibt den Ort und die Geschwindigkeit eines Quantenobjektes wieder

b) Das Quadrat der Schrödingergleichung gibt die Wahrscheinlichkeit an, ein bestimmtes Quantenobjekt zu einem bestimmten Zeitpunkt an einem bestimmten Ort zu finden.

5) Durch welches Experiment kann man den Unterschied zwischen klassischen Teilchen und Quantenobjekten zeigen

a) Es gibt keinen Unterschied zwischen klassischen Teilchen und Quantenobjekte. Beide Arten können Teilcheneigenschaften zeigen

b) Mit Hilfe des Doppelspaltexperimentes kann der Unterschied zwischen klassischen Teilchen und Quantenobjekten verdeutlicht werden

6) Inwiefern könnte man das Doppelspaltexperiment benutzen, um den Unterschied zwischen klassischen Teilchen und Quantenobjekten zu zeigen.

a) Man nimmt Tennisbälle und Photonen. Diese werden auf ein Doppelspalt geworfen (die Spaltbreite muss der Größe des "Teilchens" angepasst sein). Hinter dem Spalt messen wird die Antreffwahrscheinlichkeit. Die Antreffwahrscheinlichkeit bei den Tennisbällen ist die Summe der Einzelwahrscheinlichkeiten jedes Spalts. Bei den Photonen ist die Antreffwahrscheinlichkeit nicht die Summe der Antreffwahrscheinlichkeiten hinter jedem Spalt

b) Es gibt keinen Unterschied zwischen klassischen Teilchen und Quantenobjekten. Beider Arten können Teilcheneigenschaften zeigen

7) Wir nehmen nun die Schrödingergleichung und wollen den genauen Aufenthaltsort eines (freien) Elektrons bestimmen. Was ist das Ergebnis?

a) Ein Elektron, dass durch die Schrödingergleichung beschrieben wird, kann nicht exakt lokalisiert werden

b) Ein Elektron, dass durch die Schrödingergleichung beschrieben wird, kann exakt lokalisiert werden

Physik Test – Welle-Teilchen-Dualismus- Materiewellen

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