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Aufgabe

Einfluss der Beobachtung (Abitur BW 2007 A2-d)

Schwierigkeitsgrad: mittelschwere Aufgabe

Pascual JORDAN (1902 - 1980); von GFHund (Eigenes Werk) [GFDL oder CC-BY-3.0], via Wikimedia Commons

"Beobachtungen stören nicht nur, was in einem System gemessen wird, sie erzeugen es. Bei einer Ortsmessung wird das Elektron zu einer Entscheidung gezwungen. Wir zwingen es an einen bestimmten Ort, vorher war es nicht hier, nicht dort, es hatte sich für keinen Ort entschieden." Pascual JORDAN (1902 - 1980)

Erläutere die Aussage zur Ortsmessung anhand des Doppelspaltexperiments mit einzelnen Elektronen.

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Hinweis: Bei dieser Lösung von LEIFIphysik handelt es sich nicht um den amtlichen Lösungsvorschlag.

Vorher war es nicht hier nicht dort, es hatte sich für keinen Ort entschieden:

Es gibt Auftrefforte auf dem Schirm, die wahrscheinlich sind und Auftrefforte, die unwahrscheinlich sind. Die Überlagerung der Wahrscheinlichkeitsfunktion für beide Spalte ergibt die Intensitätsverteilung. Man kann aber nicht sagen, durch welchen Spalt ein einzelnes Elektron wohin auf dem Schirm gegangen ist.

Wir zwingen es an einen bestimmten Ort:

Versucht man nun mehr über den Weg eines einzelnen Elektrons herauszufinden und festzustellen, durch welchen Spalt es gelangt ist (durch Wechselwirkung), dann lokalisiert man das Elektron schon in der Spaltebene. Damit verschwindet aber das typische Interferenzbild auf dem Schirm. Die Messung stört und beeinflusst als das Messergebnis.

Grundwissen zu dieser Aufgabe

Quantenphysik

Quantenobjekt Elektron