Wenn ich bei IBM-Chip-Design einen Job haben will dann muß ich unbedingt die Klausur "2. Quantisierung" (= Quantenmechanik 2) schaffen, doch die Klausur Quantenmechanik 2 habe ich nie geschafft

31/08/2016 - 15:27 von Cary | Report spam
Der Übergang eines Teilchens vom Zustand p nach k wird durch den Operator a bewerkstelligt. Man vernichtet das Teilchen in p und erzeugt sich ein neues in k. Mit dieser Beschreibungsweise geht man irreführenden Fragestellungen aus dem Wege, die sich aus der Alltagserfahrung mit makroskopischen Teilchen ergeben:
Die für Alltagsgegenstànde naheliegende Frage, ob das Teilchen im Zustand 'k' eigentlich dasselbe Teilchen ist wie zuvor im Zustand p, kann gar nicht gestellt werden.
Auch die Alltagsfrage, wo das Teilchen wàhrend des Quantensprungs von p nach k gewesen sei, kann nicht gestellt werden.
 

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#1 Cary
31/08/2016 - 15:42 | Warnen spam
Der Mechanismus der spontanen Emission wurde daher erst im Rahmen der Quantenelektrodynamik verstanden, die auch die Erzeugung und Vernichtung von Photonen beschreiben kann. Danach ist das Vakuum von gewissen Vakuumfluktuationen des elektromagnetischen Felds erfüllt. Diese Schwingungen entsprechen dessen energetischem Grundzustand und lassen sich daher prinzipiell nicht durch Absorption vernichten. Das Phànomen der spontanen Emission làsst sich nun qualitativ und quantitativ letztlich auf eine stimulierte Emission zurückführen, die durch diese Vakuumfluktuationen ausgelöst wird.

Mathematische Beschreibung

Die Anzahl N der spontanen Emissionen bzw. der angeregten Teilchen pro VolumenV und Zeit t ist proportional zur Teilchenzahldichten im angeregten Zustand.

Allerdings werden bei ausreichender Menge an Teilchen emittierte Photonen durch nichtangeregte Teilchen absorbiert, d.h. Emission und Absorption halten sich die Waage. Dies führt dazu, dass die Intensitàt (einschließlich der stimulierten Emission) nach der Planckformel nicht überschritten wird und die Gesamtintensitàt damit unabhàngig von der Zahl der Teilchen ist.

Albert Einstein: Zur Quantentheorie der Strahlung. In: Physikalische Gesellschaft Zürich. Mitteilungen. Band 16, 1916, S. 47–62.

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