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Alexander Fufaev

Videos über Quantenmechanik

Hier erwarten dich 8 kostenlose Quantenmechanik-Lernvideos. Diese eignen sich beispielsweise zum Einsatz in der Schule und Uni.

Video
Level 3 (für fortgeschrittene Schüler und Studenten)

Schrödinger-Gleichung in 45 Minuten komplett verstehen!

Hier lernst du innerhalb von 45 Minuten die Schrödinger-Gleichung kennen (1d und 3d, zeitunabhängig und zeitabhängig), wie sie hergeleitet wird und was die Wellenfunktion ist.

Inhalt des Videos
  1. [00:11] Was ist eine partielle DGL zweiter Ordnung?
  2. [01:11] Klassische Mechanik vs Quantenmechanik
  3. [04:12] Anwendungen
  4. [04:53] Herleitung der zeitunabhängigen Schrödinger-Gleichung (1d)
  5. [15:41] Betragsquadrat, Wahrscheinlichkeit und Normierung
  6. [23:04] Verhalten der Wellenfunktion & Energiequantisierung
  7. [32:46] Zeitunabhängige SGL in 3d & Hamilton-Operator
  8. [35:30] „Herleitung“ der zeitabhängigen Schrödinger-Gleichung
  9. [38:20] Variablenseparation und stationäre Zustände
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Level 2 (für Schüler geeignet)

Photoelektrischer Effekt (Photoeffekt) in 47 Minuten komplett verstehen!

Ausführliche Erklärung des Photoeffekts und mit visueller Unterstützung. Innerhalb von 50 Minuten versuche ich dich mit dem Photoeffekt vertraut zu machen.

Inhalt des Videos
  1. ⏲ [00:57] Geschichtliche Entwicklung des Photoeffekts
  2. ⏲ [14:01] Versuchsaufbau
  3. ⏲ [18:53] Versuchsdurchführung
  4. ⏲ [27:05] Erklärung des Photoeffekts
  5. ⏲ [35:51] Praktische Anwendungen
  6. ⏲ [38:13] Beispielaufgabe: Planck-Konstante bestimmen
  7. ⏲ [40:23] Weitere Fakten über den Photoeffekt
  8. ⏲ [44:20] Widersprüche zur klassischen Wellentheorie
  9. ⏲ [45:48] Neue Forschungsergebnisse zum Photoeffekt
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Level 2 (für Schüler geeignet)

Kopenhagener Deutung: Dominierende Interpretation der Quantenmechanik in 7 Minuten einfach erklärt!

Kopenhagener Deutung - eine der mehreren Interpretationen der Quantenmechanik, die den mathematischen Formalismus interpretiert.

Inhalt des Videos

Kopenhagener Deutung - eine der mehreren Interpretationen der Quantenmechanik, die in den Schulen und Universitäten so gelehrt wird, als gäbe es keine Alternativen... In diesem Video lernst du die Merkmale der dominierenden Kopenhagener Deutung kennen. Sie wurde hauptsächlich von den Vätern der Quantenmechanik, Niels Bohr und Werner Heisenberg formuliert und basiert auf Wahrscheinlichkeit, die nicht mit der klassischen Wahrscheinlichkeit unseres Alltags vergleichbar ist. Das Ergebnis eines Würfels lässt sich unter der Voraussetzung, dass man alle auf ihn einwirkenden Kräfte kennt, berechnen; während das Verhalten eines Quantenobjekts (z.B. Elektron), sich naturgemäß nicht berechnen lässt. An einem Doppelspalt-Experiment sieht man diese Unvorhersagbarkeit deutlich. Sogar Teilchen sind in der Lage Interferenz am Schirm zu verursachen; vorausgesetzt: sie werden nicht gemessen. Sobald eine Messung stattfindet, verschwindet das Interferenzmuster; weil die Superposition des Quantenobjekts -- laut der Kopenhagener Deutung -- zerstört wird (Kollaps der Wellenfunktion). Ein wichtiger Bestandteil dieser Interpretation neben dem Korrespondenzprinzip, ist auch der Welle-Teilchen-Dualismus. Ein Quantenobjekt, das sich sowohl als ein Teilchen und auch als eine Welle charakterisiert und niemals vorhersagbar ist? Albert Einstein war jedenfalls damit nicht einverstanden, weshalb er mit zwei anderen Physikern das EPR-Paradoxon (Einstein-Podolsky-Rosen-Paradoxon) formulierte und eher das Konzept "Verborgene-Variablen-Theorie" verfolgte. Zu diesem Konzept gehört beispielsweise die Bohmsche Mechanik.

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Level 2 (für Schüler geeignet)

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
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Level 2 (für Schüler geeignet)

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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Level 2 (für Schüler geeignet)

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