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Ein-Teilchen-Interferenz bei Photonen (Simulation)
Die Simulation zeigt die Entstehung des bekannte Interferenzmusters bei der Beugung am Doppelspalt durch das Auftreffen einzelner Photonen auf dem…
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Zum DownloadQuantenobjekte - Doppelspaltversuch mit Teilchen (Animation)
Die Animation zeigt das Verhalten klassischer Teilchen am Doppelspalt.
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Zum DownloadQuantenobjekte - Doppelspaltversuch mit Wellen (Animation)
Die Animation zeigt das Verhalten einer klassischen Welle am Doppelspalt.
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Zum DownloadQuantenobjekte - Doppelspaltversuch mit Quantenobjekten (Animation)
Die Animation zeigt das Verhalten von Quantenobjekten wie Photonen oder Elektronen am Doppelspalt.
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Zum DownloadPhotoeffekt - Existenz einer oberen Grenzwellenlänge (Animation)
Die Animation zeigt den Aufbau, die Durchführung und die Beobachtungen des Experiments zum Nachweis einer oberen Grenzwellenlänge beim Photoeffekt.
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Zum DownloadPhotoeffekt - Klassische Abhängigkeit von der Lichtintensität (Animation)
Die Animation zeigt die Klassische Vorstellung der Abhängigkeit der Ablösung der Elektronen aus dem Metall beim Photoeffekt von der…
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Zum DownloadPhotoeffekt - Trägheitsloses Einsetzen (Animation)
Die Animation zeigt den Aufbau, die Durchführung und die Beobachtungen des Versuchs zum Nachweis des trägheitslosen Einsetzens des Photoeffekts.
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Zum DownloadPhotoeffekt - Klassische Abschätzung der Ablösezeit (Animation)
Die Animation zeigt das Versuchsprinzip zur klassischen Abschätzung der Ablösezeit der Elektronen aus dem Metall beim Photoeffekt.
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Zum DownloadPhotoeffekt - Klassisches und modernes Modell der Lichtausbreitung (Animation)
Die Animation zeigt das klassische und das moderne Modell der Lichtausbreitung.
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Zum DownloadPhotoeffekt - Messung der kinetischen Energie der ausgelösten Elektronen (Animation)
Die Animation zeigt das Prinzip der Messung der kinetischen Energie der beim Photoeffekt ausgelösten Elektronen über die Spannung, die sich zwischen…
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Zum DownloadCOMPTON-Effekt (Animation)
Die Animation zeigt das Prinzip des COMPTON-Effekts.
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Zum DownloadVersuche von HALLWACHS - Positiv geladene Platte (Animation)
Die Animation zeigt den Aufbau, die Durchführung und die Beobachtungen des 2. Teilversuchs, bei dem eine zuerst ungeladene und später positiv geladene…
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Zum DownloadVersuche von HALLWACHS - Negativ geladene Platte (Animation)
Die Animation zeigt den Aufbau, die Durchführung und die Beobachtungen des 1. Teilversuchs, bei dem eine negativ geladene Zn-Platte mit dem Licht…
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Zum DownloadVersuche von HALLWACHS - Negativ geladene Platte mit Glas (Animation)
Die Animation zeigt den Aufbau, die Durchführung und die Beobachtungen des 3. Teilversuchs, bei dem eine negativ geladene Platte, vor der sich eine…
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Zum DownloadVersuche von HALLWACHS - Untersuchung des Photostroms (Animation)
Die Animation zeigt den Aufbau, die Durchführung und die Beobachtungen des Versuchs, bei dem die Stärke des Photostroms in Abhängigkeit von der…
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Zum DownloadPhotonen im Gravitationsfeld (Animation)
Die Animation zeigt die Veränderung der Frequenz/Farbe von Photonen, die in der Höhe \(H\) emittiert und am Erdboden absorbiert werden.
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Zum DownloadCOMPTON-Effekt (qualitativ) (Animation)
Die Animation zeigt den Aufbau, die Durchführung und die Beobachtungen des qualitativen Experiments zum Nachweis des COMPTON-Effekts.
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Zum DownloadSonnenwindsegler (Animation)
Die Animation zeigt die Bewegung des Sonnenwindseglers um die Erde mit die Stellung der Sonnensegel zum Sonennwind.
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Zum DownloadSelbstaufbauende Photospannung (Animation)
Die Animation zeigt den Aufbau, die Durchführung und die Beobachtungen des Versuchs zur selbstaufbauenden Photospannung.
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Zum DownloadPhotonenpendel (Animation)
Die Animation zeigt den prinzipiellen Aufbau, die Durchführung und die Beobachtung des Versuchs zur Bestimmung des Impulses von Photonen…
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Zum DownloadVersuch von MÖLLENSTEDT und DÜKER (Animation)
Die Animation zeigt das Prinzip des Versuchs von MÖLLENSTEDT und DÜKER zur Herbeiführung der Interferenz von Elektronen.
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Zum DownloadFullerenmolekül (Animation)
Die Animation zeigt ein Fullerenmolekül. Bildquelle: Sponk (Diskussion) [CC-BY-SA-3.0], via Wikimedia Commons.
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Zum DownloadWellen- und Teilchenmodell für Elektronen und Photonen (Animation)
Die Animation zeigt den Unterschied zwischen Wellen- und Teilchenmodell.
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Zum DownloadUnbestimmtheitsrelation - Einzelspaltexperiment (Animation)
Die Animation zeigt die Konsequenzen der Unbestimmtheitsrelation am Beispiel des Einzelspaltexperiments.
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Zum DownloadWelle - Teilchen - Dualismus
- Einige Experimente können besser mit dem Wellenmodell, andere besser mit dem Teilchenmodell des Lichtes erklärt werden.
- Beide Modelle orientieren sich an unseren makroskopischen Erfahrungen, die zur Beschreibung der Mikroskopischen kaum geeignet sind.
- Die Quantenphysik bildet ein den beiden Modellen übergeordnetes (stark mathematikorientiertes) Modell.
- Einige Experimente können besser mit dem Wellenmodell, andere besser mit dem Teilchenmodell des Lichtes erklärt werden.
- Beide Modelle orientieren sich an unseren makroskopischen Erfahrungen, die zur Beschreibung der Mikroskopischen kaum geeignet sind.
- Die Quantenphysik bildet ein den beiden Modellen übergeordnetes (stark mathematikorientiertes) Modell.
Statistische Deutung
- Quantenobjekte im Sinne der Quantenphysik treten immer als "ganze Portionen" auf.
- Die Bewegung von Quantenobjekten folgt Wahrscheinlichkeitsgesetzen.
- Die Quantenmechanik macht statistische Aussagen über die relative Häufigkeit der Ergebnisse bei oftmaliger Wiederholung des gleichen Experiments.
- Quantenobjekte im Sinne der Quantenphysik treten immer als "ganze Portionen" auf.
- Die Bewegung von Quantenobjekten folgt Wahrscheinlichkeitsgesetzen.
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de-BROGLIE-Wellenlänge
- Die de-BROGLIE-Wellenlänge ist eine Übertragung von Eigenschaften von Photonen auf Objekte mit Ruhemasse, z.B. Elektronen
- Die de-BROGLIE-Wellenlänge für Elektronen berechnest du mittels \(\lambda _{\rm{DB}} = \frac{h}{p_{\rm{e}}}\)
- Im nicht-relativistischen Fall gilt dann z.B. \({\lambda _{{\rm{DB}}}} = \frac{h}{m_{\rm{e}} \cdot v} = \frac{h}{{\sqrt {2 \cdot {m_{\rm{e}}} \cdot {E_{{\rm{kin}}}}} }} = \frac{h}{{\sqrt {2 \cdot {m_{\rm{e}}} \cdot e \cdot {U_{{\rm{B}}}}} }}\)
- Die de-BROGLIE-Wellenlänge ist eine Übertragung von Eigenschaften von Photonen auf Objekte mit Ruhemasse, z.B. Elektronen
- Die de-BROGLIE-Wellenlänge für Elektronen berechnest du mittels \(\lambda _{\rm{DB}} = \frac{h}{p_{\rm{e}}}\)
- Im nicht-relativistischen Fall gilt dann z.B. \({\lambda _{{\rm{DB}}}} = \frac{h}{m_{\rm{e}} \cdot v} = \frac{h}{{\sqrt {2 \cdot {m_{\rm{e}}} \cdot {E_{{\rm{kin}}}}} }} = \frac{h}{{\sqrt {2 \cdot {m_{\rm{e}}} \cdot e \cdot {U_{{\rm{B}}}}} }}\)
EINSTEINs Theorie des Lichts
- Licht ist ein Strom aus Energiepaketen, sogenannten Photonen.
- Ein Photon besitzt die Energie \(E_{\rm{Ph}} = h \cdot f\) und den Impuls \(p_{\rm{Ph}} = \frac{h}{\lambda }\).
- Der äußere Photoeffekt kann mit dem Photonenmodell gut erklärt werden.
- Licht ist ein Strom aus Energiepaketen, sogenannten Photonen.
- Ein Photon besitzt die Energie \(E_{\rm{Ph}} = h \cdot f\) und den Impuls \(p_{\rm{Ph}} = \frac{h}{\lambda }\).
- Der äußere Photoeffekt kann mit dem Photonenmodell gut erklärt werden.
Quantenobjekte
Die Quantenphysik zeichnet sich durch vier zentrale Wesenszüge aus: Statistisches Verhalten, Fähigkeit zur Interferenz, Eindeutige Messergebnisse und Komplementarität
Die Quantenphysik zeichnet sich durch vier zentrale Wesenszüge aus: Statistisches Verhalten, Fähigkeit zur Interferenz, Eindeutige Messergebnisse und Komplementarität
COMPTON-Effekt
Joachim Herz Stiftung
- Der COMPTON-Effekt bezeichnet die Vergrößerung der Wellenlänge \(\lambda\) eines Photons bei der Streuung an einem Teilchen wie bspw. einem Elektron.
- Die Zunahme der Wellenlänge \(\Delta\lambda\) bei einem Streuwinkel von \(\vartheta\) lässt sich berechnen mittels \[\Delta\lambda =\frac{h}{m_{0}\cdot c} (1-\cos\left(\vartheta\right))= \lambda_{\rm{C}} \cdot (1-\cos\left(\vartheta\right)).\]
- Die COMPTON-Wellenlänge \(\lambda_{\rm{C}}\) für Elektronen ist \[\lambda_{\rm{C,e}} =\frac{h}{m_{e}\cdot c} = 2{,}43\cdot 10^{-12}\,\rm{m}.\]
Joachim Herz Stiftung
- Der COMPTON-Effekt bezeichnet die Vergrößerung der Wellenlänge \(\lambda\) eines Photons bei der Streuung an einem Teilchen wie bspw. einem Elektron.
- Die Zunahme der Wellenlänge \(\Delta\lambda\) bei einem Streuwinkel von \(\vartheta\) lässt sich berechnen mittels \[\Delta\lambda =\frac{h}{m_{0}\cdot c} (1-\cos\left(\vartheta\right))= \lambda_{\rm{C}} \cdot (1-\cos\left(\vartheta\right)).\]
- Die COMPTON-Wellenlänge \(\lambda_{\rm{C}}\) für Elektronen ist \[\lambda_{\rm{C,e}} =\frac{h}{m_{e}\cdot c} = 2{,}43\cdot 10^{-12}\,\rm{m}.\]