Vorbemerkung:  gra

(1) Sie wissen, dass man Licht einerseits als eine elektromagnetische Welle beschreiben kann, bei der Energie kontinuierlich im Raum verteilt ist, andererseits als Strom von so genannten Photonen, in denen ganz bestimmte Energieportionen konzentriert sind.

(2) Fällt Licht schräg auf eine Glasplatte, so wird ein Teil des Lichts reflektiert, ein anderer Teil tritt durch die Glasplatte hindurch. Mit technischen Maßnahmen kann man erreichen, dass 50% des Lichts reflektiert und 50% durchgelassen werden. Man spricht dann von einem Strahlteiler oder halbdurchlässigen Spiegel.

Mit ihm lässt sich die Aussage (1) experimentell überprüfen.

Bildschirmfoto von PHOTONEN:  Verhalten klassischer Wellen	Bildschirmfoto von PHOTONEN:  Teilen sich Photonen auf?

Zu klärende Fragen: 1. Wie verhält sich eine elektromagnetische Welle am Strahlteiler? 2. Teilen sich Photonen am Strahlteiler in zwei Teilphotonen auf oder bleiben sie ungeteilt bestehen? 3. Ist ein Photon ein Teilchen in dem Sinn, dass es als individuelles Objekt gezählt werden kann? ( Hier finden Sie Informationen zum Original-Experiment von Grangier, Rogier und Aspect:  gra  ) Führen Sie jetzt das simulierte Experiment  mit dem Programm PHOTONEN in einer der Varianten durch. Klicken Sie dazu das Browser-Fenster klein , Downloaden Sie das Programm PHOTONEN, unzippen Sie es. Dann starten Sie PHOTONEN.exe  aus dem Zielverzeichnis, z.B. UNZIPPED.

4. Was ist im Sinne der Quantenphysik ein Teilchen?  Informieren Sie sich!

a) Etwa ein Objekt, das Ort und Geschwindigkeit besitzt?

Besitzt etwa ein Photon gleichzeitig einen Ort und eine Geschwindigkeit?

 (Vgl. Doppelspalt:

• Wenn Querort beim Durchtritt genau gemessen wird, ist der Querimpuls unbestimmt, d.h. das Teilchen trifft irgendwo auf den Schirm.
• Von einem Teilchen mit bestimmten Querimpuls/Ablenkungsrichtung ist unbestimmt, durch welchen Spalt es trat)

Teilchen im Potentialkasten in einem bestimmten Energiezustand: stellt unscharfe Ortsmessung dar. Dann ist die Geschwindigkeit ebenfalls unbestimmt in gewissen Grenzen.

b) Ein Objekt, das bestimmte andere feste Eigenschaften besitzt?

Informieren Sie sich!

Objekte der Quantenphysik, die gezählt werden können, sollen Quantenteilchen (kurz: Teilchen) heißen. Sie sind keine klassischen Teilchen und verhalten sich deshalb anders als diese.