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Kurs Grundlagen der Quantenmechanik I

Photonen, Wellenfunktionen und die Welt des Kleinen.
Photonen mit unterschiedlicher Frequenz
Level 2 (für Schüler geeignet)
Level 2 setzt Schulmathematik voraus. Geeignet für Schüler.
  1. 1
    Fragen & Antworten
    1. Was ist ein Photon?
    2. Was ist das Wirkungsquantum?
    Übungsaufgaben mit Lösungen
    Passende Formeln
  2. 2
    Lektion

    Photoeffekt: So verstehst du das revolutionäre Experiment genau wie Einstein

    Hier lernst du wie der Photoeffekt quantenmechanisch erklärt wird, wie die Gegenfeldmethode funktioniert und alles was du sonst dazu wissen musst.

    Video

    Photoeffekt in 14 Minuten einfach erklärt!

    Hier lernst Du schnell alles wichtige über den photoelektrischen Effekt, mit dem du direkt nachweisen kannst, dass das Licht einen Teilchencharakter aufweist.

    Inhalt des Videos
    1. ⏲ [00:25] Versuchsaufbau
    2. ⏲ [01:59] Versuchsdurchführung + Beobachtung
    3. ⏲ [05:41] Photoeffekt in einem Graph.
    4. ⏲ [07:34] Herleitung der Formeln
    5. ⏲ [11:25] Widersprüche zum klassischen Wellenmodell
    6. ⏲ [12:11] Zusammenfassung der Formeln
    Übungsaufgaben mit Lösungen
    Herleitungen & Experimente
    Passende Formeln
  3. 3
    Video

    Franck-Hertz-Experiment in 7 Minuten einfach erklärt!

    Video zum Franck-Hertz-Versuch. Mit dem Experiment wird gequantelte Absoprtion/ Emission von Energie nachgewiesen.

    Inhalt des Videos
    1. ⏲ [00:39] Versuchsaufbau
    2. ⏲ [02:00] Ziel des Franck-Hertz-Experiments
    3. ⏲ [02:30] Erklärung des Franck-Hertz-Experiments
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    Übungsaufgaben mit Lösungen
    Übung mit Lösung
    Level 2 (für Schüler geeignet)

    De-Broglie-Wellenlänge eines Geschosses

    In dieser Aufgabe + Lösung berechnest Du die De-Broglie-Wellenlänge einer makroskopischen Kugel, die sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit bewegt.

    Passende Formeln
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    Herleitungen & Experimente
    Herleitung

    Unbestimmtheitsrelation am Einzelspalt

    Herleitung der Heisenberg-Unbestimmtheitsrelation für Impuls und Ort mithilfe eines Einzelspalts, durch den viele Elektronen gehen und für die die De-Broglie-Beziehung gilt.

    Passende Formeln
  6. 6
    Video

    Linearer unendlicher Potentialtopf (1D) in 8 Minuten einfach erklärt!

    Der lineare Potentialtopf ist ein Modell aus der Quantenphysik, welches die Quantisierung der Energie veranschaulichen soll.

    Inhalt des Videos
    1. ⏲ [00:27] Was ist ein quantenmechanischer Potentialtopf?
    2. ⏲ [01:12] Aufbau
    3. ⏲ [02:23] Stehende Elektronenwelle + Aufenthaltswahrscheinlichkeit
    4. ⏲ [03:56] Herleitung der quantisierten Energieniveaus
    5. ⏲ [06:14] Nullpunktsenergie
    Passende Formeln
Passende Übungsaufgaben
Übung mit Lösung
Level 3 (für fortgeschrittene Schüler und Studenten)

Übergang von n=2 auf n=3 im Wasserstoffatom

In dieser Aufgabe berechnest Du wichtige Größen bei Energie-Übergängen im H-Atom, wie die nötige Energie, Frequenz, Wellenlänge und Wellenzahl.

Übung mit Lösung
Level 3 (für fortgeschrittene Schüler und Studenten)

H-Atom: Quantenzahlen und Anzahl der Orbitale

In dieser Aufgabe (mit Lösung) berechnest Du die Energien der K,L,M Schalen und die Anzahl der Orbitale mit bestimmter Haupt- und Nebenquantenzahl.

Formelsammlung