Quantisierung

Vitjee · Anmeldungsdatum: 08.04.2010 Beiträge: 1

Meine Frage:
Hallo,
ich habe folgendes problem : Ich verstehe einfach nicht warum die Elementarladung quantisiert ist und was der Begriff"quantisiert" überhaupt wörtlich bedeutet ... ich sitze total auf dem schlauch obwohl es bestimmt eine ganz einfache antwort ist..

Meine Ideen:
.

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 21469

Der Begriff "quantisiert" wird leider nicht immer einheitlich verwendet. Auch wird zwischen den Begriffen "quantisiert", "gequantelt" sowie "diskret" nicht unbedingt sauber unterschieden.

Üblicherweise versteht man darunter, dass eine (zumindest theoretisch kontinuierliche) physikalische Größe nur diskrete Werte annehmen kann.

Nun gibt es die verschiedensten Gründe, warum dies so ist. Die Quantisierung der elektrischen Ladung folgt zunächst aus der Existenz einer kleinsten sogenannten Elementarladung, so dass jede Ladung immer nur ein ganzzahliges Vielfaches dieser Elementarladung annehmen kann. Die Existenz der Elementarladung selbst kann dabei heute nicht streng abgeleitet werden! Es gibt Ansätze, dies im Rahmen erweiterter Theorien u.a. auf Basis sogenannter magnetischer Monopole zu verstehen, aber dies ist heute Spekulation.

Änhlich verhält es sich mit der Größe Wirkung; diese tritt in Vielfachen des Planckschen Wirkunsgquantums

bzw. auf

auf, wobei wiederum die Existenz eines kleinsten Wirkungsquantums nicht hergeleitet werden kann.

Die (in speziellen - nicht allen - Situationen vorliegende, d.h. nicht universelle!) Quantisierung von Energie und Drehimpuls (z.B. in atomaren Spektren) kann dagegen streng mathematisch aus dem Formalismus der Quantenmechanik hergeleitet werden.

mayap · Anmeldungsdatum: 15.12.2009 Beiträge: 301

Ich hatte damals dieselben Probleme, "quantisiert" hört sich so hochtrabend an, aber meint eigentlich nur, dass es nur in bestimmten schritten, sozusagen vielfachen des quants (kleinen Stücks) ist.

Der Begriff wird halt an verschiedenster Stelle verwendet und nicht immer ganz richtig, um einfach darauf hinzuweisen, dass es da was mit diskreten Schritten zu tun hat (Informatiker bedienen sich auch gerne diesen Wortes).

Kurz gesagt:

Quant: kleinstes Stück, kleinste Unterteilungseinheit.

Quantenmechanik: Theorie, die die Mechanik beschreibt, die kleine Stückelungen von Größen verwendet (Energie)