Einige wichtige Ergebnisse der Quantenmechanik

P. Ehrenfest

Wolfgang Ernst Friederich Pauli

Lowry A. Kirkby

A. Fechner

Abstract Quantenmechanische Teilchen können mit sich selbst interferieren, wie sich beim Doppelspaltexperiment beobachten läßt. Voraussetzung hierfür ist die Phasenkohärenz. ändert sich die Phase der Wellenfunktion auf zufällige Art und Weise, so verschwindet des Interferenzmuster. Der Weg, den ein Teilchen im Mittel zurücklegt, bevor es seine Phase vergißt, heißt Phasenkohärenzlänge. Die Überzeugung, daß sie am Nullpunkt der Temperatur divergiert, ist kürzlich aufgrund experimenteller Ergebnisse ins Wanken geraten und mit ihr wichtige Aspekte der Quantenmechanik.

Werner Klein

Richard T. Weidner, Robert L. Sells

Obwohl die Bohrsche Theorie des Atombaues nicht in der Lage ist, den Atombau und die Spektren in allen Einzelheiten zu beschreiben, so gelten doch einige ihrer wichtigsten Grundzüge auch für Atome mit mehreren Elektronen. Zu diesen unverändert gültigen Grundlagen gehören die Existenz stationärer Zustände, die Quantelung der Energie und die Quantelung des Drehimpulses. Eine exakte Behandlung der Atome mit mehreren Elektronen muß streng wellenmechanisch erfolgen. Sie ist mathematisch schwierig und führt auch nicht zu einem Atommodell, das sich leicht veranschaulichen läßt. In der Wellenmechanik muß man ein Elektron der Atomhülle als dreidimensionale Welle betrachten, die den Kern umgibt. Es ist daher unzutreffend, ja sogar unmöglich, dem Elektron bei seiner Bewegung eine genau definierte Bahn zuzuschreiben. Stattdessen liefert die Wellenmechanik mittels der Wellenfunktion nur die Aufenthaltswahrscheinlichkeit des Elektrons für einen bestimmten Ort. Nichtsdestoweniger können wir aber, falls wir diese Einschränkungen beachten, eine gewisse Einsicht in die Ergebnisse der Wellenmechanik gewinnen, wenn wir diese auf ein streng klassisches Teilchenmodell anwenden. Zunächst wollen wir den klassischen Fall eines Teilchens behandeln, das sich im Felde einer anziehenden Kraft bewegt, die umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstandes abnimmt. Anschließend führen wir ohne Beweis einige wichtige Ergebnisse der Wellenmechanik an. Diese Ergebnisse können wir dann durch die Analogie zum entsprechenden klassischen Modell deuten.