50 Aufgaben zum Kapitel

611

Wie kann man die Welleneigenschaften von Licht nachweisen?

651
🖩

Ortsunschärfe

Zur Zeit `t=0` wird der Ort eines Elektrons mit der Unschärfe `Δx=1" µm"` gemessen.

Wie groß ist die Ortsunschärfe nach 1 s?

676
🖩

Unschärferelation

Ein Geschoß (`m=50" g"`) fliegt mit 500 m/s durch ein kleines Loch auf einen 10 m dahinter aufgestellten Schirm. Wie klein müsste das Loch sein, damit der Auftreffpunkt auf dem Schirm eine Unschärfe von 1 mm bekommt?

677
🖩

de-Broglie-Wellenlänge

Wie groß ist die de-Broglie-Wellenlänge eines Elektrons, nach dem es durch eine Spannung von 100 V beschleunigt wurde?

678
🖩

de-Broglie-Wellenlänge

Ein Elektron soll eine de-Broglie-Wellenlänge von 0,1 nm aufweisen. Wie groß muss die Beschleunigungsspannung sein?

679
🖩

Unschärferelation

Zu einem Zeitpunkt wird der Ort eines Staubkornes (1 µg) mit der Unschärfe von 0,001 mm gemessen.

Wie groß ist die Geschwindigkeitsunschärfe?

680
🖩

Beugung am Spalt

Ein Elektron fliegt mit `10^5" m/s"` durch ein Loch vom Durchmesser 0,001 mm auf einen 10 m entfernten Schirm.

Wie groß ist der Durchmesser der möglichen Auftrefffläche?

681
🖩

Nullpunktsenergie

Wie groß wäre die Nullpunktsenergie von Elektronen im Atomkern?

1704
❓ *

1705
❓ *

1719

Was bedeutet das Wort "quantum"?

1830

Was versteht man unter dem allgemeinen Dualismus?

1831

Was versteht man unter Materiewellen?

1832

Wie heißt jener Physiker, der die Untersuchung von Materiewellen anregte?

1833
🖩

Materiewelle

Wie groß ist die Wellenlänge eines Elektrons bei einer Geschwindigkeit von 20% der Lichtgeschwindigkeit?

1834
🖩

Materiewelle

Ein Sauerstoffmolekül (`m_"O2"=5,31*10^-26" kg"`) hat bei 0°C eine mittlere energetische Geschwindigkeit von 460 m/s.

Wie groß ist seine Wellenlänge?

1835

Wie gelang erstmals der Nachweis von Materiewellen?

1836

Wie funktioniert das Elektronenmikroskop?

1837

Warum besitzt das Elektronenmikroskop eine bessere Auflösung als ein optisches Mikroskop?

1843

Was sagt die Heisenberg’sche Unschärferelation aus?

3403
✅ *

Elektronenstrahl

Der Elektronenstrahl in der Fernsehbildröhre stellt …

4016
🖩

Nullpunktsenergie

Wie groß ist die Nullpunktsenergie von Protonen im Atomkern?

5021

Erörtern Sie die Aussage: „Würden die Gesetze der Quantenmechanik im Alltag gelten, wären spontane Reisen zum Mond möglich.“

5085

Zeigen Sie, dass das Produkt `Delta x * Delta p` die Dimensionen einer Wirkung hat!

5732
🖩

Schrödingergleichung

Ein Elektron bewegt sich mit der Energie `E` auf einen Potenzialwall der Breite `d` und der Energie `U_0 > E` zu.

Wie sieht die zugehörige Schrödingergleichung und ihre Lösung aus?

5733
🖩

Unschärferelation

Angenommen, der Impuls eines Teilchens kann mit einer Genauigkeit von `10^{−3}` gemessen werden. Wie groß ist die Ortsunschärfe `Δx` des Teilchens, wenn es sich dabei um eine Kugel mit `m = 5 " g"` Masse und `v = 2 " m/s"` handelt?

5734
🖩

Unschärferelation

Angenommen, der Impuls eines Teilchens kann mit einer Genauigkeit von `10^{−3}` gemessen werden. Wie groß ist die Ortsunschärfe `Δx` des Teilchens, wenn es sich dabei um ein Elektron mit `m_"e"=9,11*10^{-31}" kg"` Masse bei einer Geschwindigkeit von `v=1,8*10^8" m/s"` handelt?

5735
🖩

Unschärferelation

Wie groß ist die Nullpunktsenergie von Elektronen, wenn man ihren Raumbereich auf das Volumen eines Atomkerns (`Δx=10^{−14}" m"`) verkleinert?

5736

Was beschreibt die Schrödingergleichung?

5737

Wie wird die Ψ-Funktion der Schrödingergleichung in der Kopenhagener Deutung interpretiert?

5738

Was ist die Konsequenz der Kopenhagener Deutung der Wellenfunktion für das Verhalten von subatomaren Teilchen?

5739

Was versteht man in der Quantenmechanik unter dem Tunneleffekt?

5740

Was ist die Konsequenz der Heisenberg’schen Unschärferelation?

5741

Was ist die Nullpunktsenergie?

6718

Nennen Sie Beispiele für Materiewellen!

6731
✅ *

Schrödingergleichung

Was erhält man bei der Lösung der Schrödingergleichung für die Elektronen eines Atoms? …

6897
✅ *

Materiewellen

Bereits 1927 konnten an …

6898
✅ *

Schrödingergleichung

Die Schrödingergleichung …

6996
✅ *

Potenzialwall

In der Quantenmechanik ist die Wahrscheinlichkeit für das Überwinden eines Potenzialwalls größer als null, auch wenn die Energie des Teilchens kleiner ist als die Höhe des Potenzialwalls. Diesen Effekt nennt man …

6997
✅ *

Genauigkeiten

Für die Genauigkeiten des Orts `Δx` und des Impulses `Δp` von Teilchen gilt, dass ihr Produkt nicht beliebig klein werden kann. Dies ist Inhalt …

6998
✅ *

Produkt `Δx*Δp`

Das Produkt `Δx*Δp` hat die Dimension …

7126
🖩

Tunneleffekt

Ein Elektron bewegt sich mit 5 eV auf einen Potenzialwall der Breite 200 pm und der Energie 7 eV zu. Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, das Elektron auf der anderen Seite des Potenzialwalls nachzuweisen?

7127
🖩

Tunneleffekt

Ein Elektron bewegt sich auf einen Potenzialwall der Breite 750 pm und der Energie 6,8 eV zu. Wie groß muss die Gesamtenergie eines Elektrons mindestens sein, damit man es auf der anderen Seite des Potenzialwalls mit 0,045‰ nachweisen kann?

7128
🖩

Tunneleffekt

Ein Elektron mit 6,4 eV bewegt sich auf einen Potenzialwall der Energie 8,8 eV zu. Wie breit ist Potenzialwall, wenn man das Elektron auf der anderen Siete mit 25% Wahrscheinlichkeit nachweisen kann?

7129
🖩

Tunneleffekt

Wie groß ist die Wahrscheinlichkeit für ein Proton mit 5 eV durch einen 0,5 nm breiten Potenzialwall mit 6 eV zu tunneln?

7132
🖩

de-Broglie-Wellenlänge

Mit welcher Spannung muss ein Proton beschleunigt werden, um eine de-Broglie-Wellenlänge von 414 pm aufzuweisen?

7133
✅ *

Kontinuumsphysik

Welche Begriffe gehören zur Kontinuumsphysik? …

7134
✅ *

Physik des Diskreten

Welche Begriffe gehören zur "Physik des Diskreten"? …

7136
✅ *

Erscheinungen des Lichts

Welche Erscheinungen können mit dem das Wellenmodell des Lichts (elektromagnetische Welle) beschrieben werden? …

7360
✅ *

klassische Physik

Auf welchen Grundannahmen basiert die klassische Physik und das mechanistische Weltbild? …

 

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75. Quantenmechanik

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