Quanten

Physik-Fan95 · Anmeldungsdatum: 13.03.2012 Beiträge: 18

Was sind Quanten? Eine kurze Erklärung, wenn es geht Big Laugh

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ushiro · Anmeldungsdatum: 14.07.2008 Beiträge: 5

Quanten sind Abzähleinheiten (Diskretisierungen) von Feldern, die klassisch betrachtet einheitlich (kontinuierlich) sind. Die berühmtesten Quanten sind sicher die Photonen. Früher gab es ja viele Debatten darüber, was Licht nun eigentlich ist: Teilchen oder Welle? Heute weiß man, dass sozusagen beides richtig ist, es kommt auf den Blickwinkel an.

Beispiel: Das mittlere elektrische Feld einer 100W Glühbirne in 1 Meter Entfernung beträgt um die 50 V/m, was ca.

Photonen /cm² x s entspricht. Was wir aber sehen ist nicht jedes einzelne Photon, sondern der gesamte Effekt der Lichtwelle. Genauso wie eine Antenne im Radio nicht auf ein einzelnes Photon reagiert, sondern auf das EM-Feld des Senders.

Beim Photoeffekt, bei dem einzelne Photonen aber an Elektronen in einem Metall stoßen, wird wichtig, dass das EM-Feld aus kleinen Einheiten (Quanten), eben den Photonen besteht, da jedes Elektron mit genau einem Photon stößt.

So können in der Quantenmechanik viele Felder diskretisiert werden (Stichwort: zweite Quantisierung).

Weitere Quanten sind: Phononen, Gravitonen, Gluonen

Eine andere Frage wäre: Was ist ein Quantenobjekt? Das heißt ein Objekt, dessen Ausmaße so klein sind, dass man sie nur durch Mittel der Quantenmechanik angemessen beschreiben kann. Darunter falllen sicher alle Quanten im vorherigen Sinne, aber auch alle atomaren und subatomaren Teilchen. Wo der Übergang ist zu klassischen Teilchen ist sehr schwierig. Beispielsweise konnte man schon mit sehr großen Molekülen (Fulleren) Quanteneffekte nachweisen. Für den Hausgebrauch würde ich sagen, alles was sich auf atomarer Ebene und drunter abspielt, muss quantenmechanisch gedacht werden.

Viele Grüße