Zur Synthese von Wellen‐ und Korpuskularmechanik. Anmerkungen zu der Abhandlung Plancks

Max Planck

Max Eisele

In dieser Arbeit wird eine neue Methodik zur in situ-Beobachtung von Paarkorrelationen in ultrakalten atomaren Gasen vorgestellt und experimentell untersucht. Sie basiert auf der photoassoziativen Ionisation in Kombination mit einer effizienten und zeitlich hochauflösenden Detektion der bei diesem Prozess erzeugten Molekülionen. Diese können mithilfe eines neu in den bestehenden apparativen Aufbau integrierten Kanal-Elektronenvervielfachers in Echtzeit nachgewiesen werden. Anhand der in situ Beobachtung von Feshbach-Resonanzen in einem thermischen 87Rb-Gas werden die Vorzüge der neu vorgestellten Messmethode veranschaulicht. Sie erlaubt erstmals eine Echtzeit Beobachtung sich ändernder Streueigenschaften des atomaren Ensembles durch die direkte Messung der Paarkorrelationen bei kleinen interatomaren Abständen. Dadurch ist es beispielsweise möglich, über einen Magnetfeldbereich von 1000G hinweg, innerhalb eines Präparationszyklus des Gases alle bekannten s-Wellen und einige d-Wellen-Feshbach-Resonanzen des Eingangskanals |F = 1,mF = 1> × |1,1> zu detektieren. Die Messung zeigt zudem Hinweise auf neue, bisher unbekannte Resonanzen. Die hohe Geschwindigkeit und die hohe Empfindlichkeit des hier vorgestellten Detektionsschemas ermöglicht die Beobachtung einer kompletten Feshbach-Resonanz innerhalb einer Millisekunde und ohne Zerstörung des Gases. So können innerhalb eines Präparationszyklus Mehrfachmessungen einzelner Feshbach-Resonanzen mit bis zu 350 Wiederholungen und einer Rate von 1 kHz durchgeführt werden. Diese hohe Wiederholrate eröffnet zudem die Möglichkeit, langsame Driften des Magnetfeldes durch äußere Störeffekte zu korrigieren. Mit diesem Messverfahren wurden exemplarisch alle bekannten s-Wellen- und sechs bekannte d-Wellen-Feshbach-Resonanzen des betrachteten Eingangskanals einzeln untersucht. Es war möglich, Resonanzen mit einem Signal-zu-Rausch-Verhältnis von 130 in einer Messdauer von nur 90 min aufzuzeichnen. Die hohe Zeitauflösung und die hohe Nachweiseffizienz ermöglicht es außerdem, Zerfallsprozesse des atomaren Gases in Echtzeit und in situ zu beobachten. Dadurch ergeben sich zukünftig vielfältige Anwendungsmöglichkeiten dieser Methodik zur zerstörungsfreien Echtzeitmessung der Paarkorrelationen bei der Untersuchung kalter bosonischer und fermionischer Quantengase.

Max Planck

Guido Beck

Die vor kurzem entwickelte Methode zur Behandlung von Beugungsproblemen1) wird auf den Fall eines Mehrkörperproblems mit Wechselwirkungskräften beschränkter Reichweite angewandt und führt zu einem Formalismus, der eine direkte Verallgemeinerung des Falles von einem Teilchen in einem äußeren Potentialfeld darstellt. Den gebeugten Wellen entspricht in diesem Falle die Gesamtheit der energetisch erlaubten elastischen und unelastischen Prozesse. Daneben ergeben sich noch Konfigurationen, welche abklingenden Wellen eines Teilchens und angeregten Zuständen des Restsystems entsprechen und welche für die Struktur des Oberflächengebiets des Systems maßgebend sind. Es wird kurz auf die Analogie hingewiesen, welche zwischen der Oberflächenstruktur eines n-Körperproblems und der Außenstruktur eines quantentheoretischen Eigenfeldes besteht.

Hendrik B. G. Casimir

Fritz Kurt Kneubühl

Einleitung. M. Planck (1858–1947) fand um 1900, daß elektromagnetische Strahlung nicht nur als Welle (6.9.5), sondern auch als eine Gesamtheit meist sehr vieler Teilchen, sogenannter Photonen, aufgefaßt werden kann. Bei der Fortpflanzung verhält sich elektromagnetische Strahlung wie eine Welle, bei der Wechselwirkung mit Materie wie Teilchen. Es gelang M. Planck, diese Dualität durch die Beziehungen zwischen der Frequenz, bzw. der Wellenlänge der elektromagnetischen Wellen und der Energie und dem Impuls der entsprechenden Photonen zu beschreiben. Die Planckschen Beziehungen stehen am Anfang der Quanten- und Wellenmechanik. Im Gegensatz zur klassischen Mechanik ist es ihr móglich, atomare und molekulare Zustände und Prozesse mathematisch exakt wiederzugeben.