Kategorie: Physik & Chemie & Mathematik

Was ist der Tunneleffekt und wie funktioniert er?

Benutzer: anonym

Erstellt: 2012-02-23 19:55:27

Gefragt: 5912

Beantwortet: 10150

Antworten

Der Tunneleffekt gehört zur Quantenphysik.
Man kann den Tunneleffekt schon als ein Phänomen aus der Quantenphysik beschreiben. Der Tunneleffekt geht aus der Unschräferelation hervor.

Zur Unschärferelation:
Der Physiker Heisenberg entdeckte mit der Unschärferelation, dass der Ort sowie der Impuls nicht gleichzeitig bestimmbar sind. Das heißt mit anderen Worten: Die Geschwindigkeit eines Quanten-Teilchens die von einer Größe, dass quantenmechanische Effekte wirksam werden nicht mehr gleichzeitig bestimmbar sind.
Z.B. Wenn man eine Geschwindigkeitsmessung eines Elektrons macht, würde man nicht mehr wissen, wo es sich befindet.
Wenn man das nun umdreht und den Ort des Elektrons messen würde, weiß man nicht mehr, wie schnell es war.
Man kann auch einfach sagen: Ist der Ort des Teilchens genau bekannt, dann ist die Geschwindigkeit kurzfristig nicht wirklich messbar ("unscharf").
Umgekehrt: Ist der Ort des Teilchens sehr unscharf, wird die Geschwindigkeit genau messbar.

Wie man erkennen kann, gibt es eine Ort- und Impulsunschärfe.
Von dieser Ort- und Impulsunschärfe lässt sich auch eine Energie- und Zeitunschärfe herleiten.
Ist die zeitliche Entwicklung des Teilchens festgehalten, so ist die Energie für kurze Zeit nicht wirklich messbar.

Nun mit diesem Vorwissen zur eigentlichen Frage. Der Tunneleffekt:
In eimen Satz würde man es so beschreiben können: Quantenmechanische Teilchen können mit einer Wellenfunktion beschrieben werden. Diese beinhaltet seine Energie und seine zeitliche Entwicklung.
Ist nun die zeitliche Entwicklung sehr ausgedehnt ist die Wahrscheinlichkeit "es" zu finden sehr gering.
Abschluss: Die Zeit- bzw. die Ortsunschärfe wird so hoch, dass die Geschwindigkeit (Energie) über physikalische "verbote" steigt (also über die eigentlichen/normalen "physikalischen" Regeln steigt).

Wenn die Regeln der Quantenwelt in unserer so exitieren würden, dann könnten wir uns zum Beispiel durch eine Wand durchtunneln.
Die Wahrscheinlichkeit, dass das für ein einziges Teilchen passiert ist schon sehr gering, dass dies für alle Teilchen unseres Körpers gleichzeitig derart unscharf werden, dass wir durch eine Tür hindurchschweben liegt in meinen Augen bei null. Es ist schon komisch das unsere Welt und die Welt der Quanten in dem gleichen Universum "leben" aber so unterschiedliche "Gesetze" haben. Schließlich ist die Quantenwelt nichts anderes als ganz ganz ganz weit in irgendein Gegenstand in unserer Welt "reingezoomt".

Benutzer: anonym

Erstellt: 2012-02-23 20:35:53

Gefragt: 5912

Beantwortet: 10150

Mag ich
1 Stimmen

Um eine Antwort abzugeben, tippen Sie die Nachricht in das Textfeld ein.

Um Programm-Quellcode einzugeben, benutzen Sie zu dieses Textfeld.
Fragen & Antworten
Allgemeine Informationen
Soziale Netzwerke
Facebook
Twitter