Struktur und Elektronenstr. nichtkrist. Materialien
Struktur und Elektronenstruktur NKM
Struktur und Elektronenstr. nichtkrist. Materialien 
 

A. Teilchen-Welle-Dualismus (2 LE)
1. Ort und Impuls der Mikroobjekte
2. Hohlraumstrahlung
3. Elektronenspin

Erläuterung

Das Kapitel A. soll mit den Besonderheiten der Natur auf atomaren Skalen der Länge, der Zeit, der Masse u.s.w. vertraut machen. Es sind experimentell gesicherte Tatsachen zur Kenntnis zu nehmen, die zunächst einmal die Grenze des Begriffssystems der klassischen Physik deutlich machen. Paradoxe Situationan entstehen, wenn wir klassische Begriffe wie Teilchen, Welle, Bahnbewegung wie in der Physik der Meter, Kilogramm und Sekunden anwenden. Das überrascht nicht, denn in atomaren Dimensionen kann die Natur durchaus neue Eigenschaften besitzen.

Die positive Nachricht ist aber, dass einige Schlüsselexperimente uns durchaus lehren, wie wir die klassischen Begriffe Teilchen und Welle anwenden müssen, um erfolgreich das Verhalten etwa von Elektronen voraussagen zu können. Der Teilchen-Welle-Dualismus der Mikroobjekte ist eine Grunderfahrung der Mikrophysik.

Wir gehen ein auf die Plancksche Erklärung des Spektrums der Hohlraumstrahlung (Strahlung des thermischen Gleichgewichts), auf den Nachweis korpuskularer Verhaltensweisen der elektromagnetischen Strahlung (Photoeffekt, Compton-Efekt), auf Elektroneninterferenzen und auf die Bohrsche Erklärung des Wasserstoffatoms.

Als eine wesentliche Eigenschaft finden wir die sogenannte Compton-Wellenlänge eines Mikroobjekts. So hat die maximal mögliche Masse eines Weissen Zwergsterns (Chandrasekhar-Masse) etwas mit der Compton-Wellenlänge des Elektrons zu tun. Die Konsequenzen der Quantengesetze beschränken sich daher nicht auf atomare Dimensionen.

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