Grundlegende Aspekte

Literatur

• Cohen-Tannoudji, Claude: Quantenmechanik, ISBN 3-11-016458-2
• Dawydow, A.S: Quantenmechanik, ISBN 3527402578
• Fließbach, Torsten: Quantenmechanik, ISBN 3-8274-0996-9
• Tony Hey und Patrick Walters: Das Quantenuniversum, ISBN 3-8274-0315-4
• Baumann K. und Sexl R.U. (Hrsg.): Die Deutungen der Quantentheorie, ISBN 3-5280-8540-1
• Passon O.: Bohmsche Mechanik. ISBN 3-8171-1742-6
• Nolting, Wolfgang: Grundkurs Theoretische Physik 5/1 (Quantenmechanik - Grundlagen), ISBN 3-540-40071-0
• Nolting, Wolfgang: Grundkurs Theoretische Physik 5/2 (Quantenmechanik - Methoden und Anwendungen), ISBN 3-540-40072-9
• Zeilinger, Anton: Einsteins Schleier, Die neue Welt der Quantenphysik, Goldmann 2003, ISBN 3-442-15302-6

Anwendungen in der Festkörperphysik

Bändermodell.

Theorie der Supraleitung.

Messprozesse in der Quantenmechanik

So ist in der klassischen Mechanik die Entwicklung eines gegebenen physikalischen Systems durch Kenntnis der Variablen wie Ort und Impuls der auftretenden Teilchen eindeutig vorhersagbar.Ein wesentliches Unterscheidungsmerkmal der Quantenmechanik im Hinblick auf die klassische Mechanik ist die Einbeziehung des Messprozesses in die Theorie. Hierbei wird angenommen, dass sich diese Messgrößen – zumindest im Prinzip – gleichzeitig beliebig genau bestimmen lassen. Die Quantenmechanik hingegen sagt aus, dass prinzipiell jede Messung, die an einem quantenphysikalischen System vorgenommen wird, eine Störung desselben hervorruft, die umso größer ausfällt, je genauer die Messung durchgeführt wird. Dies soll an einem einfachen Beispiel verdeutlicht werden:.

Will man beispielsweise die Position eines Elektrons mit Hilfe eines Lichtblitzes bestimmen, so wird das Elektron durch die dabei auftretende gegenseitige Wechselwirkung beschleunigt und sein bisheriger Zustand verändert. Aufgrund der Wellennatur des Lichts erfordert eine genauere Ortsbestimmung hierbei auch eine niedrigere Wellenlänge bzw eine höhere Lichtfrequenz. Wegen der Quantennatur des Lichtes bewirkt dies aber eine Zunahme der Energie der Photonen, die dabei mit dem Elektron in Wechselwirkung treten. Die Störung des Zustands des Elektrons fällt also umso größer aus je genauer die Ortsbestimmung vorgenommen wird.

Das Produkt ihrer jeweiligen Unbestimmtheit Δx und Δp kann dabei einen bestimmten Wert nicht unterschreiten:.In der Theorie der Quantenmechanik ist eine solche Störung darin begründet, dass sich bestimmte, miteinander unverträgliche – insbesondere zueinander kanonisch konjugierte – Messgrößen, die in der Quantenmechanik Observable genannt werden, nicht gleichzeitig beliebig genau bestimmen lassen. Ein bekanntes Beispiel hierfür sind die Position x und der Impuls p eines Teilchens.

Im Rahmen der Quantenmechanik ist sie darauf zurückzuführen, dass die Reihenfolge der Messung von Ort und Impuls relevant für das Messergebnis ist, die beiden Messungen also ohne Auswirkungen nicht einfach miteinander vertauscht werden können.Diese Formel wird als Unbestimmtheitsrelation bezeichnet und wurde erstmals von W. Heisenberg formuliert.

• Measurement in Quantum Theory. Eintrag (engl.) in der Stanford Encyclopedia of Philosophy (inkl. Literaturangaben)