Inhaltsverzeichnis
Was ist die Quantenelektrodynamik?
Die Quantenelektrodynamik ( QED) ist im Rahmen der Quantenphysik die quantenfeldtheoretische Beschreibung des Elektromagnetismus . Die QED gibt eine Beschreibung aller Phänomene, die von geladenen Punktteilchen, wie Elektronen oder Positronen, und von Photonen verursacht werden.
Wie wurden die Grundlagen der Quantenmechanik entwickelt?
Historisch gesehen wurden die Grundlagen der Quantenmechanik in den Jahren 1925 und 1926 mit Hilfe wichtiger Beiträge bekannter Physiker wie Erwin Schrödinger 1 , Werner Heisenberg, Max Born, Paul Dirac und anderer entwickelt. Das grundlegende Ziel war eine Theorie zu entwickeln, die die Welleneigenschaften von Teilchen korrekt beschreibt.
Was war die erste Quantenfeldtheorie?
Die QED war die erste Quantenfeldtheorie, bei der die Schwierigkeiten einer konsistenten quantentheoretischen Beschreibung von Feldern und der Erzeugung und Auslöschung von Teilchen befriedigend gelöst wurden.
Wie lassen sich Eigenschaften der Quantenmechanik bestimmen?
Diese Eigenschaften lassen sich im Prinzip mit beliebiger, nur durch die Messapparatur begrenzter, Genauigkeit in einer Messung bestimmen. Im Gegensatz dazu ist eine charakteristische Eigenschaft der Quantenmechanik, dass der Ort und der Impuls eines Teilchens nicht gleichzeitig beliebig genau bestimmt sind.
Was enthält die klassische Elektrodynamik?
Sie enthält die klassische Elektrodynamik als Grenzfall starker Felder bzw. hoher Energien, bei denen die möglichen Messwerte als kontinuierlich angesehen werden können. Von tieferem Interesse ist allerdings die Anwendung auf mikroskopische Objekte, wo sie etwa Quantenphänomene erklärt, wie die Struktur von Atomen und Molekülen.
Was ist die Theorie der klassischen Elektrodynamik?
Die Theorie der klassischen Elektrodynamik wurde von James Clerk Maxwell Mitte des 19. Jahrhunderts mithilfe der nach ihm benannten Maxwell-Gleichungen formuliert. Die Untersuchung der Maxwellgleichungen für bewegte Bezugssysteme führte Albert Einstein 1905 zur Formulierung der speziellen Relativitätstheorie.
Welche Gleichungen ergeben sich aus der Elektrodynamik?
Daraus ergeben sich mit Hilfe der Materialgleichungen der Elektrodynamik die makroskopischen Maxwell-Gleichungen. Diese sind Gleichungen für die effektiven Felder, die in Materie auftreten. Weiter spielen (daraus ableitbar) eine wichtige Rolle:
Wie kann eine Elektrodynamik beschrieben werden?
Die Kombination aus beiden, Elektromagnetismus, kann beschrieben werden als Elektrodynamik der nicht zu stark beschleunigten Ladungen. Die meisten Vorgänge in elektrischen Schaltkreisen (z. B. Spule, Kondensator, Transformator) lassen sich bereits auf dieser Ebene beschreiben.
Was ist die Eigenschaft der Quantenmechanik?
Versucht man zum Beispiel und gleichzeitig zu messen, so gilt, dass das Produkt der Standardabweichungen der Messresultate für Ort und Impuls immer grösser ist als eine Konstante, die durch die Quantenmechanik bestimmt ist. Diese Eigenschaft der Quantenmechanik wird als Heisenbergsche Unschärferelation bezeichnet.
Wie werden wir die Grundlagen der Quantenmechanik beschränken?
Hier führen wir in die Grundlagen der Quantenmechanik basierend auf der Wellenmechanik von de Broglie ein (siehe Kapitel 6 ). Wir werden uns dabei zunächst auf die quantenmechanischen Eigenschaften der Dynamik einzelner Teilchen (Massepunkte) in einer Dimension, beschrieben durch die Ortskoordinate und den Impuls , beschränken.
Was ist die klassische Elektrodynamik?
Die klassische Elektrodynamik (auch Elektrizitätslehre) ist das Teilgebiet der Physik, das sich mit bewegten elektrischen Ladungen und mit zeitlich veränderlichen elektrischen und magnetischen Feldern beschäftigt.
Was ist die Grundlage der Quantentheorien?
Grundlage aller Quantentheorien ist die Beobachtung, dass verschiedene Größen wie Energie, Drehimpuls oder elektrische Ladung keine beliebig kleinen Werte annehmen können, sondern immer nur in Vielfachen von Quanten genannten Minimalwerten auftreten, wie dem Drehimpulsquantum ℏ / 2 ℏ / 2 oder der Elementarladung.
Die Quantenelektrodynamik (QED) beschreibt z. B. die Wechselwirkungen von elektrisch geladenen Quantenobjekten und elemtromagnetischen Strahlungsquanten, also Photonen, die Quantenchromodynamik (QCD) gibt die Anziehungskräfte zwischen den Farbladungen der Quarks und den aus ihnen aufgebauten Teilchen an.
Wie wurden die ersten Quantenfeldtheorien entwickelt?
Nach der in den 1920er Jahren entwickelten ersten Version der Quantenmechanik, die u. a. nicht die Erkenntnisse der Speziellen Relativitätstheorie berücksichtigte, wurden später die Quantenfeldtheorien ausgearbeitet.
Was ist die Quantenmechanik?
Die Quantenmechanik ist die mathematisch-physikalische Theorie des Verhaltens und der beobachtbaren Eigenschaften mikrophysikalischer Systeme wie z. B. Atome.
Wie zeigen sich die Unterschiede zwischen Quantenphysik und klassischen Physik?
Besonders deutlich zeigen sich die Unterschiede zwischen der Quantenphysik und der klassischen Physik im mikroskopisch Kleinen (z. B. Aufbau der Atome und Moleküle) oder in besonders „reinen“ Systemen (z. B. Supraleitung und Laserstrahlung ).