Der Quanten Hall Effekt ( zuerst beobachtet vom Physiker Hall ), wie er richtig ist

13/09/2011 - 04:08 von Die Sieben | Report spam
Es geht also um eine quadratische, etwa 20 mal 20 cm große
Metallplatte, an dar an der linken Kante eine Spannungsquelle
angeklemmt ist, und ein Strommeßgeràt an der rechten Kante. Fàhrt man
links die Spannung linear hoch, so steigt rechts wegen des ( wenn auch
kleinen ) Widerstandes der Platte rechts der Strom linear.
Aber an der UNTEREN ( ebenfalls auf geerdeten ) Kante befindet sich
auch noch ein Strommeßgeràt.
Ein Teil der " Elektronenbewegung " kommt also auch unten an, erstmal
genauso linear.
Jetzt wird auch noch von oben ein Magnetfeld eingeschaltet, das die
Platte durchdringt.
Wegen der " Lorentz Kraft " driften dann tatsàchlich noch viele
Elektronen zusàtzlich statt von links nach rechts von links nach
unten !
Verstàrkt man auch noch das Magnetfeld linear, sieht man unten auch
noch einen linearen Stromanstieg.
( Das ist der " übliche Hall Effekt " ).
Und da bemerkt man jetzt eine kleine STUFENARTIGE ÜBERLAGERUNG beim
linearen Stromanstieg - das sind die " Quanten Effekte " !
+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
Klaus Klitzing hat nun 1985 extra eine quantenmechanische Matrix
konstruiert, um dies zu erklàren.
Und da muß ich doch jetzt mal einiges richtigstellen
( Sorry Klaus, aber " THE BOSS " muß da mal eingreifen ) :
Der Stromfluß, der da an der rechten und unteren Kante auftaucht,
entsteht ( wie jeder Stromfluß ) durch ERWÄRMUNG der Platte.
Das oben beschriebene Magntetfeld erzeugt da jetzt Wirbel - wie der
Lorentz immer sagt ( " Konvektion " wàre da aber vielleicht doch ein
zu einfacher Ausdruck ).
Der Hauptgedanke ist jetzt, daß jeder der Wirbel, die da in
unterschiedlichen Größen ( je nach Magnetfeld - und Spannungsstàrke )
immer wieder mal auftauchen eine feste Energie hat, die für alle
Wirbel in etaw gleich ist.
So einer dieser Wirbel braucht auf der Platte einen gewissen Platz -
und ich bin der Meinung daß diese dann sozusagen " exponentiell "
auftauchen, das heißt die ganze Platte, 4 Viertel, 16 1/16tel
Quadrate ... usw. .. ausfüllen.
Bis die Wirbel wieder neu aufgebaut sind, nehmen sie ihre Energie
dafür teilweise vom Strom in der Platte, und an den Meßgeràten an den
Kanten tauchen dann die bekannten " Stufen " auf.
Wenn ein m wie 1,2,3,4,5 làuft, kann man die Kanten dieser Stufen
vielleicht proportional zu 2 hoch m beschreiben.
Klitzings Kollege hat 10 Jahre spàter noch Effekte beschrieben, die
entstehen, weil die Wirbel durchaus quaderförmig sein können.

Übrigens :

The Business is Love und nicht das Schleimen in der Hochschule !
 

Lesen sie die antworten

#1 Die Sieben
13/09/2011 - 16:00 | Warnen spam
On 13 Sep., 04:08, Die Sieben wrote:
Es geht also um eine quadratische, etwa 20 mal 20 cm große
Metallplatte, an dar an der linken Kante eine Spannungsquelle
angeklemmt ist, und ein Strommeßgeràt an der rechten Kante. Fàhrt man
links die Spannung linear hoch, so steigt rechts wegen des ( wenn auch
kleinen ) Widerstandes der Platte rechts der Strom linear.
Aber an der UNTEREN ( ebenfalls auf geerdeten ) Kante befindet sich
auch noch ein Strommeßgeràt.
Ein Teil der " Elektronenbewegung " kommt also auch unten an, erstmal
genauso linear.
Jetzt wird auch noch von oben ein Magnetfeld eingeschaltet, das die
Platte durchdringt.
Wegen der " Lorentz Kraft " driften dann tatsàchlich noch viele
Elektronen zusàtzlich statt von links nach rechts von links nach
unten !
Verstàrkt man auch noch das Magnetfeld linear, sieht man unten auch
noch einen linearen Stromanstieg.
( Das ist der " übliche Hall Effekt " ).
Und da bemerkt man jetzt eine kleine STUFENARTIGE ÜBERLAGERUNG beim
linearen Stromanstieg - das sind die " Quanten Effekte " !
+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
Klaus Klitzing hat nun 1985 extra eine quantenmechanische Matrix
konstruiert, um dies zu erklàren.
Und da muß ich doch jetzt mal einiges richtigstellen
( Sorry Klaus, aber " THE BOSS " muß da mal eingreifen ) :
Der Stromfluß, der da an der rechten und unteren Kante auftaucht,
entsteht ( wie jeder Stromfluß ) durch ERWÄRMUNG der Platte.
Das oben beschriebene Magntetfeld erzeugt da jetzt Wirbel - wie der
Lorentz immer sagt ( " Konvektion " wàre da aber vielleicht doch ein
zu einfacher Ausdruck ).
Der Hauptgedanke ist jetzt, daß jeder der Wirbel, die da in
unterschiedlichen Größen ( je nach Magnetfeld - und Spannungsstàrke )
immer wieder mal auftauchen eine feste Energie hat, die für alle
Wirbel in etaw gleich ist.
So einer dieser Wirbel braucht auf der Platte einen gewissen Platz -
und ich bin der Meinung daß diese dann sozusagen " exponentiell "
auftauchen, das heißt die ganze Platte, 4 Viertel, 16 1/16tel
Quadrate ... usw. .. ausfüllen.
Bis die Wirbel wieder neu aufgebaut sind, nehmen sie ihre Energie
dafür teilweise vom Strom in der Platte, und an den Meßgeràten an den
Kanten tauchen dann die bekannten " Stufen " auf.
Wenn ein m wie 1,2,3,4,5 làuft, kann man die Kanten dieser Stufen
vielleicht proportional zu 2 hoch m beschreiben.
Klitzings Kollege hat 10 Jahre spàter noch Effekte beschrieben, die
entstehen, weil die Wirbel durchaus quaderförmig sein können.

Übrigens :

The Business is Love und nicht das Schleimen in der Hochschule !



Lies " etwa " statt " etaw " ! ..sorry.

Ähnliche fragen