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Wellen-Teilchen-Dualismus, Unschärferelation und Quantenverschränkung verstehen

Quantenobjekte zeigen je nach Experiment Wellen- und Teilcheneigenschaften. Materiewellen, Interferenz und Wahrscheinlichkeiten ergänzen die klassische Beschreibung von Teilchen.

Auf dieser Seite übst du de-Broglie-Wellenlänge, Photonenergie, Doppelspalt, Heisenbergsche Unschärferelation, Superposition, Verschränkung und Quanteninformation.

So löst du Quantenphysikaufgaben

  1. Bestimme die gesuchte Größe und ordne die Messsituation ein.
  2. Wähle die passende Beziehung, etwa λ = h/p, E = hf oder Δx·Δp ≥ ħ/2.
  3. Setze Einheiten sauber ein und deute Wahrscheinlichkeiten sowie Korrelationen.
  4. Kontrolliere Einheit, Größenordnung und physikalische Aussage.

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Wellen-Teilchen-Dualismus, Unschärferelation und Quantenverschränkung online üben

Test 9 zu Wellen-Teilchen-Dualismus und Quantenphysik mit 5 Aufgaben und Lösungen.

Wähle eine Antwort. Achte auf Wellenlänge, Impuls, Messgröße, Wahrscheinlichkeiten und Einheiten.

5 Fragen
0/5 Fragen0 %
Richtig 0
Falsch 0
Offen 5
1. FrageMultiple Choice

Welche Energie besitzt ein Photon der Frequenz f?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: E = h·f..

  1. Quantenphysikalische Größe erkennen: Bestimme, ob es um Wellenlänge, Impuls, Energie, Ort, Messung, Quantenzustand oder Verschränkung geht.
  2. Quantenphysikalischen Zusammenhang anwenden: Die Photonenenergie ist proportional zur Frequenz und zur Planckschen Konstante.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet E = h·f.. Kontrolliere Einheit, Messgröße, Zusammenhang und Größenordnung.

Die Photonenenergie ist proportional zur Frequenz und zur Planckschen Konstante.

2. FrageMultiple Choice

Welche Wellenlänge besitzt Licht mit f = 5·10^14 Hz näherungsweise?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: 6·10^-7 m..

  1. Quantenphysikalische Größe erkennen: Bestimme, ob es um Wellenlänge, Impuls, Energie, Ort, Messung, Quantenzustand oder Verschränkung geht.
  2. Quantenphysikalischen Zusammenhang anwenden: Mit λ = c/f und c ≈ 3·10^8 m/s ergibt sich ungefähr 6·10^-7 m beziehungsweise 600 nm.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 6·10^-7 m.. Kontrolliere Einheit, Messgröße, Zusammenhang und Größenordnung.

Mit λ = c/f und c ≈ 3·10^8 m/s ergibt sich ungefähr 6·10^-7 m beziehungsweise 600 nm.

3. FrageMultiple Choice

Welche Energie besitzt ein Photon mit f = 5·10^14 Hz ungefähr?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: 3,3·10^-19 J..

  1. Quantenphysikalische Größe erkennen: Bestimme, ob es um Wellenlänge, Impuls, Energie, Ort, Messung, Quantenzustand oder Verschränkung geht.
  2. Quantenphysikalischen Zusammenhang anwenden: Mit E = hf und h ≈ 6,63·10^-34 Js erhält man etwa 3,3·10^-19 J.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 3,3·10^-19 J.. Kontrolliere Einheit, Messgröße, Zusammenhang und Größenordnung.

Mit E = hf und h ≈ 6,63·10^-34 Js erhält man etwa 3,3·10^-19 J.

4. FrageMultiple Choice

Ein Elektron besitzt den Impuls p = 6,63·10^-24 kg·m/s. Welche Wellenlänge folgt näherungsweise?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: 1,0·10^-10 m..

  1. Quantenphysikalische Größe erkennen: Bestimme, ob es um Wellenlänge, Impuls, Energie, Ort, Messung, Quantenzustand oder Verschränkung geht.
  2. Quantenphysikalischen Zusammenhang anwenden: Aus λ = h/p mit h ≈ 6,63·10^-34 Js folgt λ ≈ 10^-10 m.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 1,0·10^-10 m.. Kontrolliere Einheit, Messgröße, Zusammenhang und Größenordnung.

Aus λ = h/p mit h ≈ 6,63·10^-34 Js folgt λ ≈ 10^-10 m.

5. FrageMultiple Choice

Wie groß ist die minimale Impulsunschärfe bei Δx = 1,0·10^-10 m ungefähr?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: 5,3·10^-25 kg·m/s..

  1. Quantenphysikalische Größe erkennen: Bestimme, ob es um Wellenlänge, Impuls, Energie, Ort, Messung, Quantenzustand oder Verschränkung geht.
  2. Quantenphysikalischen Zusammenhang anwenden: Aus Δp ≥ ħ/(2Δx) mit ħ ≈ 1,055·10^-34 Js folgt ungefähr 5,3·10^-25 kg·m/s.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 5,3·10^-25 kg·m/s.. Kontrolliere Einheit, Messgröße, Zusammenhang und Größenordnung.

Aus Δp ≥ ħ/(2Δx) mit ħ ≈ 1,055·10^-34 Js folgt ungefähr 5,3·10^-25 kg·m/s.

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Quantenphysik FAQ

Was bedeutet Wellen-Teilchen-Dualismus?

Quantenobjekte können je nach Experiment Welleneigenschaften und Teilcheneigenschaften zeigen.

Was sagt die Unschärferelation aus?

Ort und Impuls können nicht gleichzeitig beliebig genau festgelegt werden; ihre Unschärfen erfüllen ein Mindestprodukt.

Gibt es Lösungen zu allen Aufgaben?

Ja. Jede Aufgabe enthält eine richtige Antwort, eine verständliche Erklärung und drei Lösungsschritte.