Historische Einleitung zur Quantenmechanik
Impressum
Inhalt
Joachims
Quantenwelt
Kontakt

Historisches zur Quantenmechanik

Den Namen hat die Quantenmechanik von der Tatsache, dass die Objekte, mit denen sich die Theorie beschäftigt gequantelt sind. Das heißt sie kommen nur in bestimmten Mengen (Quantitäten) vor. Für Teilchen ist diese Aussage nicht überraschend: Wenn es unteilbare Teilchen gibt (z.B. die Elektronen), dann können nie Bruchstücke von ihnen vorkommen. Das neue an der Quantentheorie ist jedoch, dass die Elektronen eines Atoms nicht jede beliebige Energie annehmen können. Diese Quantisierung der Energie postulierte Niels Bohr erstmals im Bohrschen Atommodell.

Auch Licht tritt in Quanten auf. Das ist deshalb so überraschend, weil man Licht fast immer als Strahl oder Welle, selten aber als Teilchen beobachtet wird. Im photoelektrischen Effekt, für dessen Entdeckung Albert Einstein 1921 den Nobelpreis erhielt, kann der Quantencharakter des Lichts beobachtet werden. Dieser Photoeffekt ist Grundlage der Photoelektronenspektroskopie, einer wichtigen Methode zur Analyse chemischer Stoffe.

Quantisierung

Den ersten Hinweis auf eine Quantisierung des Lichts gab Max Planck, als er mit einfachen Voraussetzungen die Strahlung schwarzer Körper berechnen konnte. Planck glaubte jedoch damals noch nicht an eine allgemeine Quantisierung, diese war für seine Theorie nur eine vereinfachende Annahme. Der Erfolg der Planck-Theorie brachte Niels Bohr jedoch dazu, die Quantisierung des Lichts auch für die Elektronenzustände in seinem Atommodell anzunehmen.

Heute ist man sicher, dass Licht tatsächlich allgemein quantisiert ist. Die Quanten des Lichts nennt man Photonen. Sie werden oft als Teilchen beschrieben, man sollte sich jedoch keine Teilchen im eigentlichen Sinne vorstellen. Vielmehr sind Photonen recht abstrakte Objekte, die man aus der Wellennatur des Lichtes und der Quantisierung von Wellen erhält.

Letzte Änderung: 25.01.2008